我国是能源消耗大国，现面临着两个重要问题，一是如何在经济发展中找到更充分的能源供应，二是如何提高能源利用效率。我国太阳能的利用技术特别是太阳能光热利用技术日趋成熟，但是太阳能属于不稳定的低密度能源，受到天气的影响较大，必须配置可靠的辅助能源保证热水的稳定供应。辅助能源有多种形式，设计时需要合理选择，做到稳定、节能、经济。本文以温和地区为代表的云南省昆明市为例，在不同天气条件下，对家用太阳能热水系统的运行特性进行实验研究和理论分析。针对以上研究内容，开展了如下研究工作：（1）针对所建立的家用平板型太阳能热水系统，从实验和理论两方面分析其全天运行特性。结果表明，不同天气下日总辐照量对太阳能热水器日平均效率的影响不大，日总辐照量在5.3～22.2MJ时，系统热效率稳定在52%左右。分析了典型天气条件系统日均有用能量输出与辅助能量的关系，所得结论可为辅助型太阳能热水器辅助热源与集热面积的优化配置提供参考。（2）以TRNSYS程序为平台，建立了模型并对家用平板型太阳能热水系统进行模拟研究。将TRNSYS模拟结果与实验结果进行对比分析表明，二者吻合较好。改变模型中的参数，以Meteorological数据库提供的典型气象年气象数据为依据，全年逐时对该系统在昆明和北京地区的运行特性进行累积计算。（3）对昆明地区太阳辐射资源的年变化情况和室外温度分布情况进行了分析，根据家用实用型空气源热泵辅助太阳能热水装置，建立数学模型，采用典型气象年的参数下，研究该装置在月平均日情况下的运行特性，得出太阳能子系统单独运行，所能提供的热水负荷，需要空气源热泵辅助提供热量，为进一步完善和改进空气源热泵辅助太阳能热水的性能打下基础。