大型系統的太陽能熱水器通稱為太陽能熱水系統工程，主要是使用強制式循環系統，根據工研院教材所示，太陽能集熱器面積達20㎡ 以上的系統，應採用強制循環型系統，因為強制循環型系統可藉由溫差控制器的控制，使系統得以吸收到最多的陽光功能，而提高系統的效率。在集熱器與儲水槽之間，裝設溫差控制器及水循環泵浦，可適當控制集熱器與保溫桶間的溫度差，以及泵浦循環水的時間，此系統集熱效率較高，且保溫桶的位置不一定要高於集熱器，減少設計上的限制。且可以配合原先使用的鍋爐系統利用「串聯」或「並聯」方式，增加輔助加熱功用。

太陽能熱水系統工程與家用型太陽能熱水器差別並不只考慮需裝設多少數量集熱板，而是需配合週邊相關設計，如使用人數的多寡、保溫桶容量設置、架設空間的大小、循環管線口徑尺寸的大小和循環泵浦的選用，才能使太陽能熱水系統效率達到最高；太陽能熱水系統工程並不只是單一條件構成，而是需考慮各種因素配合起來，不能只是依照所謂的經驗，需經過各項詳細的數據計算與完整的規劃設計，才能稱的上是良好的太陽能熱水系統工程。如果設計者對於太陽能熱水系統不熟悉或是設計不當，恐會影響其效能不彰，造成使用單位反感。

設計太陽能熱水系統可以搭配PLC可程式控制系統或是PC遠端監控系統，可以隨時觀察太陽能熱水系統各項運作狀況，並且詳細紀錄每天用水量與工作用電量等其他相關數據，經計算後，即可得知單位節省能源費用與減碳績效之依據，有利於單位推廣及宣導『節能減碳』成效。