本文对太阳能辐射热计算、太阳能热水系统形式、太阳能热水系统设计现状等作了介绍；并根据武汉地区的气象资料、地理资料、各月太阳能辐射热的资料,推荐适合武汉的太阳能热水系统的设计参数；并将分析结果应用于一工程实例的太阳能热水系统的设计,同时对其做了节能效益分析。主要分析方法及结论如下。本文根据武汉地区的设计资料,在方位角为0°时,通过计算不同倾角下年平均日辐射量及全年总辐射量,来推出武汉地区太阳能集热器最佳倾角。文章是通过缩小步进的方法将最佳倾角的精度精确到0.1°,经分析计算最后得出武汉地区的全年太阳能集热器的最佳安装倾角为19.8°；建议受实际情况限制不能采用最佳倾角时,集热器安装倾角最好不要超过30。。同时笔者分别在倾角20°和倾角30.6°时计算武汉地区各方位角下集热器倾斜面上太阳辐射量,通过计算及分析发现在方位角偏离不大时,武汉地区全年太阳能辐射量变化的量很小,倾角为30.6°时比倾角为20°时的全年太阳能辐射量随着方位角变化的变化率要大。受实际情况限制太阳能集热器的方位角不能为正南时,方位角偏离量最好控制在20°内。通过分析和计算,本文给出了太阳能集热器的面积计算中的主要参数的取值。根据研究成果,本文以武汉地区一住宅为实例,进行了太阳能热水系统设计,并对该系统进行了经济及节能分析。工程的太阳能系统设计与建筑设计同步,采用与建筑一体化的形式,集热器安装在南面的坡屋面上,通过方案比较后,确定太阳能热水系统采用集中集热-分户储能的形式。从分析结果看,集中集热系统的每户投资与独立式家用太阳能热水器的每户的投资相差不大。对太阳能系统进行节能效益分析后,发现太阳能系统在减少二氧化碳排放,保护环境方面具有积极的意义。