江苏省规定全省城镇区域内新建12层及以下住宅,以及新建的宾馆、酒店楼等有热水需求的公共建筑,具备条件的应统一设计、安装太阳能热水系统。在此背景下本文对南京地区一大楼商用真空热管太阳能热水系统进行热利用研究。本文依据《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准GB50364-2018》,结合南京地区各月太阳能总辐照量,计算得到1m~2真空热管集热器,50L水箱的热水系统在全年12个月不同辐照情况下的集热量与生活热水所需加热量,发现二者之间存在不平衡关系,其中1～3、11、12月份需要辅助加热,4～10月份集热器会产生余热量,由此发现,研究实际工程项目中,太阳能热水系统辅助热源选择和余热利用,具有很大的实用价值和指导意义。本文为南京地区的一栋商业大楼,按照相应技术规范进行了太阳能热水系统的设计计算,对太阳能集热器、储热水箱、换热水箱、循环集热泵、膨胀罐等设备进行选型,并绘制相应图纸。利用TRNSYS软件平台对该系统进行动态模拟。对系统中集热器面积、水箱容积、补水量及补水时间等参数设定后,进行全年8760小时的模拟运行,模拟得到全年每天每时的太阳辐照强度、8T储热水箱水温、2T换热水箱水温等参数。模拟中用辅助电加热器作为辅助加热热源,模拟得到1～4、10～12月份辅助加热量及加热时间,通过把辅助加热量折算成电能消耗和燃气消耗,得到每月每天的耗电量及电费、燃气耗量及燃气费。通过计算发现,用燃气锅炉比用电加热作为辅助热源平均每月节省30%的费用。另外,对于气温超过35℃的6～9月份,太阳能集热器的出水温度均在80℃以上,该温度的热水可以作为热源,驱动溴化锂吸收式制冷机为建筑供冷。在固定冷却水入口温度、冷冻水进出口温度等参数的情况下,计算得到太阳能集热器不同出水温度条件下,制冷机的热力系数,结合模拟得到的余热量,按照每天制冷8小时和200W/m~2的建筑冷负荷指标,计算得到6～9月份日平均制冷功率为46.52k W、57.01k W、50.13k W、40.53k W,6～9月份余热分别可供232.61m~2、285.50m~2、250.65m~2、202.64m~2的建筑供冷。本文根据实际工程集热器面积与水箱容积的关系,搭建缩小比例的热水系统,对此系统进行模拟实验。在中午11:00-14:00时间段辐照强度比较高,集热器连续被太阳照射3个小时,进行四次实验,在稳定水泵流量为0.465m~3/h情况下得到集热器进出水温度、水箱温度、太阳辐照强度等数据。实验表明水箱内温升、系统集热效率、集热器进出水温差与辐照值成正相关关系,水箱水温受初始温度影响较大,水箱温升与辐照强度之间存在延迟性。实验结果与模拟结果进行对比,发现直流式的热水系统温升速率为8.25℃/hr,相较于间接加热系统温升速率高0.97℃/hr。同时证明了,即便在全年中辐照强度相对较低的11、12月份,辐照强度在800W/m~2左右,集热器经过连续的太阳照射,水箱内的温度可以达到85℃,甚至更高,可满足吸收式制冷机的热源温度要求,因此辐照强度更高的夏季,太阳能热水系统的余热用于驱动吸收式制冷机为建筑供冷更加可行。