随着社会的飞速发展,人们对于能源的消费需求也日益攀升,仅依靠一次能源的生产模式既不能满足社会发展需要,也不符合节能环保的可持续发展战略。根据我国能源消费结构升级的战略要求,本文从系统设计、工程适用性与运行调节三个层面对太阳能供热系统进行研究,以满足用户的生活热水和供暖需求,实现室内热舒适性。首先,结合我国太阳能资源现状,提出了太阳能供热系统的工作原理与基本运行模式。结合具体工程案例,给出了系统容量设计方法,包括太阳能集热器面积、储热水箱容积以及水泵选型等。建立太阳能供热系统经济性数学模型,并结合案例,对系统管网结构优化、辅助热源设置及工程适用性进行了研究。本文推导了单向环状供热管网各节点温度及流量参数计算公式,并利用经济模型,得出单向环状供热管网相比于双管制系统经济性更优的结论;选取电锅炉作为辅助热源,研究太阳能集热器面积对系统费用年值的影响,发现太阳能集热器面积越大,即太阳能保证率越高,系统越经济;针对系统工程适用性,研究表明拉萨地区是最适宜发展太阳能供热系统的,相同的供热面积下所需的太阳能集热器面积最小;随着系统供热面积的增大,系统单位面积费用年值逐渐降低并趋于定值。系统的工程适用性还受到土地资源、系统运行调控等各方面的影响。在运行调节方面,提出了太阳能供热系统典型日与供暖期优化运行调节方法,结合案例给出了系统优化运行调节策略。针对典型日,研究了系统逐时供回水温度及供水流量设计方法,并结合逐时负荷供需关系,给出了五种运行模式调控方案;针对供暖期,结合逐日室外气象参数,研究了系统运行模式调控策略,分析各模式运行时长变化趋势,为实际工程的运行设计提供参考。本文为我国的太阳能资源高效利用提供思路,为实际太阳能供热工程的研究提供理论支撑。