平板太阳能空气集热器由于结构简单，易与建筑结合而有着广泛的应用。但平板太阳能空气集热器普遍存在集热效率低下的问题，本文考虑采用空气加湿的方法来提高平板太阳能空气集热器的效率和载能密度。论文介绍了我国的太阳能资源以及国内外太阳能空气集热器的发展和研究现状。建立了以空气温度和含湿量为变量的湿空气各热物性参数计算方程。在介绍蒸发冷却原理的基础上利用向前差分法来计算喷淋室内空气与水之间的热质交换过程；在对平板太阳能空气集热器热效能进行理论分析的基础上，提出了给定平板太阳能空气集热器模型的热效能计算方法。利用FORTRAN语言编程计算分析了集热器工作介质分别为干空气和相对湿度为50﹪的湿空气条件下太阳辐射强度、空气通道高度、入口空气流速、入口空气温度及环境温度对集热器热效能的影响规律，对比两类计算结果发现，相对湿度为50﹪的湿空气条件下平板太阳能空气集热器的效率要比干空气条件下高3.77﹪～7.59﹪，而且各因素对干、湿空气集热器热效能的影响规律一致，说明各因素对平板太阳能空气集热器热效能的影响规律与工作介质的种类无关。在平板太阳能空气集热器热效能和喷淋室理论计算的基础上，提出了平板太阳能空气集热器加热、喷淋室等焓降温加湿的平板太阳能空气集热器组增湿方案，给出了热效能的计算方法。利用FORTRAN语言编程分别计算了喷淋室出口空气相对湿度为50﹪和80﹪两种增湿工况下平板太阳能空气集热器组的热效能，计算结果表明：随着平板太阳能空气集热器组数的增加，每个集热器单元的喷淋室出口温度、出口处含湿量、顶部损失系数和焓均有所上升，有用能增益及集热器效率有所下降；对应的每个集热器单元的出口处含湿量、集热器效率、焓、有用能增益均是喷淋室出口相对湿度为80﹪的高于50﹪的，而喷淋室出口温度和顶部损失系数则相反；当平板空气集热器单元组数增加到10组以上时，出口空气温度、顶部损失系数和集热器效率的变化率减小，而出口含湿量、湿空气的焓和总的有用能收益基本呈线性增长规律。该平板太阳能空气集热器组在增湿工况下具有出口空气温度高、含湿量大、载能密度高等特点，能有效减少所需空气流量和蒸发换热面积，能够广泛应用于超疏水性表面蒸发器、太阳能热泵及海水淡化处理等。