太陽能熱水器把太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們?cè)谏?、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器是由集熱器、儲(chǔ)水箱及相關(guān)附件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠集熱管。集熱器受陽光照射面溫度高，集熱管背陽面溫度低，而管內(nèi)水便產(chǎn)生溫差反應(yīng)，利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達(dá)到所需熱水。

一、 吸熱過程
　　太陽輻射透過玻璃蓋板，被集熱板吸收后沿肋片和管壁傳遞到吸熱管內(nèi)的水。吸熱管內(nèi)的水吸熱后溫度升高，比重減小而上升，形成一個(gè)向上的動(dòng)力，構(gòu)成一個(gè)熱虹吸系統(tǒng)。隨著熱水的不斷上移并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱上部，同時(shí)通過下循環(huán)管不斷補(bǔ)充溫度較低的水，如此循環(huán)往復(fù)，Zui終整箱水都升高至一定的溫度?，F(xiàn)有的平板式集熱器，基本上都采用結(jié)合良好的多管組合方式，如滾壓或壓延方法等，其中走水管子與吸熱板之間的熱阻幾乎可以忽略。影響平板式集熱器板芯性能的主要因素，一是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，二是表面吸收涂層。設(shè)計(jì)良好的集熱器的板芯肋片效率應(yīng)該在93%以上。集熱器的板芯肋片效率與板芯結(jié)構(gòu)、表面處理以及集熱器整體結(jié)構(gòu)有關(guān)。集熱器整體結(jié)構(gòu)的影響可以用總傳熱系數(shù)來描述，其影響程度與自身的幾何尺寸（肋片厚度、材質(zhì)）是一樣。也就是說，在同等效率的情況下，集熱器熱損小時(shí)板芯可以薄一些。選擇性吸收表面可以提高集熱效率，但是市面上這類產(chǎn)品為了提高經(jīng)濟(jì)效益，往往肋片較薄。用于熱水器場(chǎng)合時(shí)，這類產(chǎn)品的實(shí)際集熱效果與選擇性差一些（甚至沒有選擇性）但肋片厚一些的集熱器不會(huì)有太大的區(qū)別。

二、 循環(huán)管路
　　家用太陽能熱水器通常按自然循環(huán)方式工作，沒有外在的動(dòng)力，設(shè)計(jì)良好的系統(tǒng)只要有5~6℃以上的溫差就可以循環(huán)很好。水循環(huán)管路管徑及管路分布的合理性直接影響到集熱器的熱交換效率。多數(shù)情況下，自然循環(huán)家用熱水器系統(tǒng)管路中的流態(tài)都可以視為層流。集熱器內(nèi)管路系統(tǒng)的阻力主要來自沿程阻力，局部阻力的影響要小得多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。當(dāng)水溫升高后，由于運(yùn)動(dòng)粘度減小，沿程阻力變小，局部阻力的影響變大。在一定范圍內(nèi)，當(dāng)主管管徑不變時(shí)，加大支管管徑，不僅沿程阻力迅速減小，而且局部阻力也將跟著減小。一般地，支管的水力半徑應(yīng)在10mm以上。當(dāng)主管管徑達(dá)到一定值以后，增加主管管徑對(duì)減小系統(tǒng)阻力意義不大。

三、 頂水式使用過程
　　家用太陽能熱水器的用水方式分為落水式和頂水式。落水使用方式不受自來水供水影響，其缺點(diǎn)是使用過程中水溫先低后高，掌握不好的話容易造成突然缺水的尷尬。頂水方式則是水溫先高后低，容易掌握，使用者容易適應(yīng)，但是要求自來水保持供水能力。在自來水有保證的情況下，推薦使用頂水方式。家用太陽能熱水器設(shè)計(jì)成頂水方式時(shí)，必須對(duì)水箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，以保證出水均勻，避免形成水路“短路”或死角。使用管路設(shè)計(jì)成可以轉(zhuǎn)換成落水式的連接方式，在自來水壓力不足或停水時(shí)應(yīng)急用。

集熱器
　　系統(tǒng)中的集熱元件。其功能相當(dāng)于電熱水器中的電熱管。和電熱水器、燃?xì)鉄崴鞑煌氖牵柲芗療崞骼玫氖翘柕妮椛錈崃?，故而加熱時(shí)間只能在有太陽照射的時(shí)候?！　∧壳爸袊袌?chǎng)上普及的是全玻璃太陽能集熱真空管。結(jié)構(gòu)分為外管、內(nèi)管、選擇性吸收涂層、吸氣劑、不銹鋼卡子、真空夾層等部分。而國外成熟的集熱器都是平板集熱器，平板集熱器具有壽命長、穩(wěn)定性高、可回收的優(yōu)點(diǎn)，但由于較真空管集熱器成本稍高，國內(nèi)生產(chǎn)的很多價(jià)格低廉的平板集熱器性能確實(shí)不好，因此被國內(nèi)主流太陽能廠家歪曲了平板集熱器的性能。但是平板集熱器在太陽能行業(yè)的發(fā)展勢(shì)不可擋，不是靠一些廠家的誤導(dǎo)就可以扼殺的?，F(xiàn)在很多設(shè)計(jì)院的給排水設(shè)計(jì)師已經(jīng)意識(shí)到了這個(gè)問題?！　∪Ａ柲芗療嵴婵展芤话銥楦吲鸸?.3特硬玻璃制造，采用真空濺射選擇性鍍膜工藝?？煞譃殇X氮單靶鍍膜工藝和銅、鋁、不銹鋼三靶鍍膜工藝

保溫水箱
　　儲(chǔ)存熱水的容器。因?yàn)樘柲軣崴髦荒馨滋旃ぷ?，而人們一般在晚上才使用熱水，所以必須通過保溫水箱把集熱器在白天產(chǎn)出的熱水儲(chǔ)存起來。容積是每天晚上用熱水量的總和?！　√柲軣崴鞅厮溆蓛?nèi)膽、保溫層、水箱外殼三部分組成?！　∷鋬?nèi)膽是儲(chǔ)存熱水的重要部分，其用材料強(qiáng)度和耐腐蝕性至關(guān)重要。市場(chǎng)上有不銹鋼、搪瓷等材質(zhì)。保溫層保溫材料的好壞直接關(guān)系著熱效率和晚間清晨的使用，在寒冷的東北尤其重要。目前較好的保溫方式是進(jìn)口聚氨脂整體自動(dòng)化發(fā)泡工藝保溫。外殼一般為彩鋼板、鍍鋁鋅板或不銹鋼板。