به منظور طراحی و ساخت آبگرمکن خورشیدی مورد نیاز برای تامین آب گرم مصرفی می بایست پارامترهای مختلفی را اندازه گیری کرده و در نظر گرفت.

   بطور کلی مراحل طراحی سیستم آبگرم کن خورشیدی بصورت زیر می باشد:

1.تعیین بار حرارتی ( آب گرم مصرفی یا گرمای مورد نیاز، بنا به مورد ) کل

   در ابتدا می بایست میزان آب گرم مصرفی مورد نیاز در ساختمان را محاسبه کرد. در صورتی که از سیستم خورشیدی برای تامین هوای گرم محیط نیز استفاده می شود باید میزان هوای گرم لازم را نیز محاسبه کرد.

در نهایت کل بار حرارتی مورد نیاز بر حسب J/day ارائه می شود.

2.محاسبه متوسط شار تابشی ( سالیانه یا 6 ماهه دوم سال بنا به مورد )

   تامین حرارت مورد نیاز در ساختمان توسط جذب حرارت خورشید صورت می گیرد. از این رو میزان تابش خورشید نیز باید محاسبه شود. در صورتی که استفاده از آب گرم کن به منظور تامین آب گرم مصرفی و یا سیکل ترکیبی هوا و آب گرم باشد متوسط سالیانه شار تابشی و در صورتی که فقط به منظور تامین هوای گرم باشد متوسط 6 ماهه دوم سال در نظر گرفته می شود. میزان متوسط شار تابشی بر حسب J/m²_.day ارائه می شود.

3.تخمین سطح جاذب مورد نیاز، ((A

   به منظور محاسبه تقریبی سطح مورد نیاز باید پارامترهای زیر را در فرمول مربوطه قرار داد.         

بار حرارتیQ

شار تابشی روزانه G

متوسط بازده کلکتور                                                                                          

درصد انرژی مطلوب خورشیدی (میزان بهره گیری خورشیدی ماهیانه) x

4.انتخاب ظرفیت سیستم کمکی ( برقی یا گازی موجود )

از آنجایی که سیستم آبگرم کن خورشیدی در پاره ای از اوقات بدلایل مختلف مانند شرایط نامساعد جوی (نبود خورشید) و یا افزایش میزان تقاضای بار حرارتی نمی تواند پاسخگوی نیاز باشد لذا از سیستم های کمکی استفاده می شود. انتخاب سیستم کمکی با ظرفیت مناسب بر مبنای بار کل ساختمان صورت می گیرد.

شکل - نمونه نمودار میزان بهره گیری از انرژی خورشیدی به انرژی کل مصرفی در ماه های سال

 بازده کلکتورهای خورشیدی

   بازده یکی از پارامترهای مهمی است که برای تمام سیستم های مرتبط با انرژی و تبدیل انرژی مد نظر قرار می گیرد. چرا که میزان بهره بردن مناسب از انرژی در دسترس را به ما نشان می دهد. در کلکتورهای خورشیدی نیز بازده حرارتی از ویژگی های ضروری آن محسوب می شود.

   بازده حرارتی به صورت نسبت توان حرارتی خروجی کلکتور به توان حرارتی ورودی ( تابش برخوردی به سطح کلکتور ) بیان می شود.

بازده کلکتور به صورت رابطه ای از T*_i بیان می شود ( بر اساس شرایط استاندارد En-12975 به صورت رابطه خطی یا توانی ):

نکته قابل توجه در کلکتورهای خورشیدی، سطح (A) کلکتور است. در کلکتورهای خورشیدی سه سطح مختلف در نظر گرفته می شود که عبارتند از:

1.سطح جاذب

2.سطح دهانه

3.سطح ناخالص

این سطوح با رنگ های مختلف و با اندازه های تقریبی بر روی شکل نمایش داده شده اند.

شکل – سطوح مختلف کلکتور خورشیدی

محاسبه بازده می تواند بر مبنای سطح A ناخالص یا سطح جذب کننده یا سطح دهانه کلکتور باشد.