随着全球经济快速增长，人类对能源的需求量不断增大，而煤、天然气、石油等不可再生化石资源大量的消耗与浪费，已经导致了当前严重的能源短缺与生态环境恶化等多种问题。节约化石能源和弥补化石资源不足的重要途径之一是发展可再生能源，尤其是太阳能的开发和利用。我国具有非常充足的太阳能资源，大力开发与利用太阳能资源，是满足我国现实能源需求和解决未来能源问题的重要战略措施之一，对于实现节能减排目标具有重要的现实和长远意义。太阳能热水系统作为太阳能光热利用主要产品之一，是既节能又环保、既经济安全又便于使用的绿色能源装置，是供应民用生活热水及工农业生产用低温热水十分可靠而且现实的方法，产业化程度较高，在中国具有非常宽广的发展远景及巨大的市场潜力。　　本文在国内外太阳能光热利用技术广泛调研的基础之上，设计并搭建了一套小型全玻璃真空管式家用太阳能热水系统实验平台。首先，详细介绍了该太阳能热水系统实验平台的基本原理和系统运行控制方案，对实验平台各部件进行了设计选型计算。然后，在此实验平台上，对太阳能热水系统热性能进行了全面的实验研究，主要包括热水系统的平均热损因数实验、日有用得热量实验、日平均效率实验及瞬时效率实验等。最后，对实验数据进行整理和分析计算，得出日有用得热量、日平均效率及瞬时效率随环境参数和运行参数的变化特性，在此基础上提出了改善热水系统热性能的有效方法。　　结果表明，本文设计的热水系统实验平台运行效果良好，其主要热性能指标均满足国家标准GB/T19141-2011《家用太阳能热水系统技术条件》。依照GB26969-2011《家用太阳能热水系统能效限定值及能效等级》的计算方法，本实验系统能效系数（CTP）为0.30，能效等级为2级，符合产品能够进入市场的标准要求。本文研究所得的结论有利于实现太阳能的高效热利用，进而实现太阳能热水系统的可持续良性发展。