能源是人类社会存在与发展的基础。太阳能作为最重要的可再生能源之一，其开发利用有着广阔的市场前景。本论文综述了国内外太阳能热利用的发展现状，针对各种太阳能集热装置，特别是空气集热器和国外的太阳墙的研发，进行了简要的讨论。在此基础上，作者设计了用于冬季建筑采暖的蜂窝平板型太阳能空气集热器，并对利用这种空气集热器进行建筑采暖开展了理论和试验研究。论文主要包括四方面的工作：1、对带透明蜂窝的空气集热器的进行了试验研究。对不同蜂窝结构的集热器进行了空晒和并联抽气对比试验，对有蜂窝结构和无蜂窝结构的集热器进行了空晒和抽气对比试验，发现蜂窝结构为50×50×25mm的集热器出现高温的概率最大。并在一定的简化条件下，计算了并联抽气系统的瞬时集热效率。通过试验，对集热器各个组成部分进行了优化设计和选择。2、透明蜂窝的透过率是衡量其性能的主要参数之一。本文利用Hollands等提出用蜂窝单元表征整个透明蜂窝结构的简化方法，应用几何光学原理构造了一个计算透明蜂窝透过率的二维模型，在一定的简化条件下，计算整个透明蜂窝的透过率简化为计算由上下透明盖板和不透明壁构成的一个矩形腔体内的透过率，推导出了计算透明蜂窝透过率的理论计算公式。3、利用FLUENT软件，对不同高宽比的蜂窝进行了计算机数值模拟研究，分析透过蜂窝顶部的热损失情况。考虑辐射热传导时，截面为25×25蜂窝，在高宽比A≤12时，自然对流均没有被完全抑制；截面为10×10的蜂窝，在高宽比A≥4时，通过蜂窝顶部的热量小于100W／m~2，可以认为起到较好的隔热效果。4、对太阳墙式空气集热器进行了试验和理论研究。通过试验发现，单个的太阳墙式空气集热器利用自然对流驱动时，效率低于50％；加风机工作模式时，效率在60％左右。两个集热器利用风机驱动对太阳房供暖时，室内平均温度达到15.7℃；三个集热器相连利用风机驱动对太阳房供暖时，室内平均温度达到18.5℃。在试验的基础上，一定的简化条件下，对用于实际供暖的集热器进行了数值模拟。发现集热器内部的空气流场和温度场很不均匀，这对改进实际集热器的结构有一定的帮助。