以国家“十三五”规划以及产业结构调整的大方针为背景,真空管太阳能集热器又一次迎来巨大的市场投资机遇,整个行业将迎来新的发展机遇,同时继续加大推广太阳能热利用在民用建筑中的应用,是实现节能减排促进可持续发展的必要途径。本课题以天津市河北工业大学真空管集热系统为主要研究对象,在建立较为准确的倾斜面太阳辐射量计算模型的基础上对真空管集热器热性能进行实验探究,最后以TRNSYS软件为载体,将实验获得计算公式用于修正软件内部相应模块以求达到更好的仿真效果。首先,本文试验测试了水平面及不同倾斜面上的太阳辐射数据,提出了针对直接辐射转换系数的修正方法,通过倾斜面散射辐射数据的计算与分析,在散射辐射模型的基础上建立耦合计算模型,结果表明计算值与实测值偏差可控制在5.3%以内。其次,通过理论分析确定影响真空管集热器热性能的主要影响因素,搭建不同布置方式（横置、竖置）真空集热器试验测试平台。通过实验分析了气象条件、倾斜角度、工质流量、有无金属反射板等参数对真空管太阳能集热器热性能的影响规律,发现如果集热器安装倾角较小可以选用真空管竖置集热器,反之如果集热器安装倾角较大,建议选用真空管横置集热器。对于总面积为2.9m²的集热器来说,当流量为100kg/h时真空管横置集热器的平均效率比真空管竖置集热器高1.4个百分点,流量为208kg/h时二者效率相同,当流量继续增加时500kg/h竖置集热器集热效率比横置高5.3个百分点。同时通过试验数据得到集热器总热损失系数为4.7367,并拟合得到其瞬时效率与归一化温差变化曲线为η=0.852-10.23T_i^*-0.053GT_i^*2,与厂家提供计算公式对比后发现截距提高11.9%,主要原因在于其背部金属反射板在晴天时具有反射作用,使得集热效率明显提高。最后,本文运用FORTRAN语言对气象模块中太阳辐射计算模型进行修正,同时对集热器现有模块重新编译,并修正软件自带入射角修正系数来建立TRNSYS真空管集热器仿真系统。通过对系统进行验证与完善,使得模拟结果与试验数据相对偏差由12.6%减小到6.4%;利用此仿真模型模拟得出天津地区年最大辐射量对应最佳倾角为正南方向30°左右以及其他不同纬度地区所对应的最佳倾角。