过去几十年人类数量急剧增加,淡水需求不断扩大,然而地球上的淡水资源十分有限,人类目前面临着严峻的淡水稀缺问题。近年来海水淡化技术不断地发展与成熟起来,与其他海水淡化技术相比,太阳能海水淡化技术具有不消耗传统能源、不产生二次污染、较低的运行成本等优势。为更有效地利用光伏余热并提高海水的蒸发效率,本文首次提出一种光伏-亲水改性管式海水淡化系统,其主要由光伏/热（PV/T）集热器和亲水改性管式蒸馏淡化器组成。为减少光伏板的热损失,本文还提出了一种带有玻璃盖板的光伏-亲水改性管式海水淡化系统。本文以提出的光伏-亲水改性管式海水淡化（PV-HMTSD）系统和带有玻璃盖板的光伏-亲水改性管式海水淡化（GCPV-HMTSD）系统为研究对象,基于能量平衡和（火用）平衡,建立相关物理数学模型,研究系统结构与运行参数如加热管长度与外径、工质质量流量、环境风速、环境温度等对系统性能的影响,讨论系统各部件的热损失与（火用）损失情况并对不同管式太阳能海水淡化系统性能进行分析比较。研究结果显示:当工质质量流量Mf和加热管长度L增加,PV-HMTSD系统的淡水产率mev、热效率ηth、能量效率ηen、（火用）效率ηex也随之增加。加热管外径和环境风速变化对系统性能影响较小。系统性能随环境温度升高获得提升。此外,PV-HMTSD系统中69.2%的系统热损失和90.6%的系统总（火用）损失来自PV模块。当GCPV-HMTSD系统中玻璃盖板与光伏板的间距δ由0.01m增至0.05m时,mev、ηth、ηen、ηex明显增加。并且GCPV-HMTSD系统的mev、ηth、ηen、ηex明显要高于PV-HMTSD系统,这也显示了在光伏板上添加玻璃盖板并且增加玻璃盖板与光伏板间距δ的优势。GCPV-HMTSD系统的mev、ηth、ηen、ηex随着环境风速的增加而减少,随着环境温度的上升而增加。此外,GCPV-HMTSD系统中75.9%的系统总（火用）损失来自PV模块。相比于其它管式太阳能海水淡化系统,本文提出的PV-HMTSD系统和GCPV-HMTSD系统拥有最高的平均能量效率和（火用）效率,PV-HMTSD系统的平均ηen和ηex分别为33.1%和10.4%,GCPV-HMTSD系统的平均ηen和ηex分别为36.6%和10.5%。与此同时,PV-HMTSD系统和GCPV-HMTSD系统能分别提供高达54.6W和47.9W的电能来维持系统的运行而无需消耗外界能量。