前国内外对空气集热器的研究应用比较广泛,但一般都是针对单片集热器,对于整体式空气集热器研究较少。因此本文分别对玻璃盖板、聚碳酸酯(阳光板)盖板、无盖板三种形式的整体式太阳能空气集热器进行理论和实验研究,以期为整体式太能空气集热器的产品开发和工程设计提供理论依据。对三种盖板形式的整体式太阳能空气集热器进行数学建模,并进行数值计算；另外,利用FLUENT软件对集热器的热性能进行数值模拟,以便与数值计算方法进行对比分析。为了验证数学模型及数值计算方法、数值模拟方法的正确性,进行了整体式太阳能空气集热器实体模型的试验测试。结果表明,三种盖板形式的集热器数值计算结果、数值模拟结果、试验测试结果基本吻合,证明所建立的数学模型是正确的,可以用数学模型对集热器进行分析研究。建立了三种盖板形式整体式太阳能空气集热器的效率方程,经与用数学模型的计算结果进行了对比,两者吻合较好,可以用所建立的效率方程对整体式太阳能空气集热器进行性能评价。利用数值计算结果,对整体式太阳能空气集热器热性能与温度、流速、高度等参数的关联性进行了分析研究,并给出了一些参数优化的建议。研究结果表明,整体式太阳能空气集热器改善了以往传统集热器阵列内部温度分布不均,存在流动死区的现象。其中有盖板整体式集热器具有良好的集热性能。