世界水资源分布不均,水资源开发利用不合理,水体污染严重等现实,使得全球性水危机日益加重。我国水资源更是严重短缺,南北水资源分布不均。北方长期以来水源短缺,而近年来,水源丰富的南方地区也因水体污染造成缺水。为了缓解危机,必须进行水资源综合治理,合理利用水资源,推广节水技术,开发稳定的淡水资源。其中发展海水淡化技术是一项可以有效缓解当前水危机的措施。在化石能源短缺、环境污染严重的今天,利用新型能源和开发余热利用成为海水淡化技术发展的主要方向。用清洁能源太阳能作为热源的低温多效海水淡化技术是缓解淡水危机的重要途径之一。本文对一个太阳能低温四效蒸馏海水淡化装置进行淡化基本理论、实验方法、性能优化等方面详细研究。建立太阳能集热系统、各效蒸馏器、闪蒸罐、预热器、冷凝器的数学模型,得到装置能量守恒方程、质量守恒方程、物料守恒方程、传热方程和产水量计算等关系式。经过理论计算和实验研究的结合,得到装置运行时较优的操作参数：集热水箱温度低于60℃要暂停淡化系统,把太阳能集热自动控制系统的上限水温设定在85℃；连接于末效的真空泵,维持系统最低运行压力在8KPa到12KPa；当太阳能集热系统建成后,水箱温度随当时当地的日照情况变化,热水进水流量控制的原则在于保证长时间内每一效的压力和温度保持平衡。文中以广州南部珠江口地区为例,当日照条件比较充足的六、七、八月份,将热水进水流量设定在1400kg/h～1600kg/h；而五、九、十月份热水进水流量适当减少到1200kg/h～1400kg/h,四、十一月份则应调至1000kg/h～1200kg/h；热水流量1400kg/h以下,首效海水流量设定在200kg/h～260kg/h,热水流量在1500kg/h以上,首效海水流量设定在240kg/h～300kg/h；排出系统冷凝水的流量控制在1700kg/h～1800kg/h。应用上述操作参数,在四月典型晴天实验中,气温达到23～29℃,日总辐照量达到25.849MJ/m2,日产水量763.6kg。在七八月份的晴天实验中,日总辐照量能够达到40MJ/m2,热水进水温度能够较长时间保持在75～90℃之间,时产水量最高可达到200kg/h。最后通过经济性计算,得到减少淡水生产成本COP的有效方法,即：增大太阳能集热系统集热性能以增大淡水年产量；加强运行维护工作以延长设备的使用年限；改进海水淡化蒸馏系统设计以降低成本或增强淡化能力；合理调整运行参数以达到最大产水量。