太阳能热水器工作原理是吸热过程、热水循环过程、热能储存与使用、安全与排气。太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用，太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要以真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。
太阳能热水器的工作原理主要包括以下几个关键环节：
1、吸热过程
真空管式太阳能热水器：真空管式太阳能热水器的核心是真空集热管，这种集热管由内外两层玻璃管组成，中间抽成真空，以减少热传导损失。内管表面涂有一层特殊的吸收涂层，能够高效吸收太阳辐射热能。当太阳光照射到真空管外壁时，热量穿透外管并通过吸收膜层被内管吸收，由此加热内管中的水或导热介质(如防冻液)。
平板式太阳能热水器：平板式太阳能热水器的集热板通常由金属片或铜管嵌入特殊吸热材料制成，太阳辐射通过集热板并被吸热材料吸收，加热集热板下方或内部流过的水或介质。
2、热水循环过程
自然循环(热虹吸效应)：加热后的水因为温度升高，密度减小，因而会上升。在真空管式热水器中，热水会沿着集热管上升进入储水箱的上部，而下部的冷水则由于密度大，向下流动填充空出来的位置，形成自然循环。
强制循环：在一些平板式或高级的太阳能热水器中，使用水泵强制驱动水或传热介质在集热板和水箱间循环，加速热交换过程。
3、热能储存与使用
储水箱：热水在经过集热装置加热后进入保温性能良好的储水箱内储存，保温箱内设有绝热层，减少热量散失，确保热水在夜间或阴雨天也能保持一定温度供用户使用。
温度控制与保温：储水箱内通常设有温度传感器和温控设备，当水温达到设定值时，系统可以通过控制循环或停止加热来保持水温稳定。同时，保温箱的设计保证了热水在不使用时，热量不会迅速散失。
4、安全与排气
排气系统：为防止水箱内部压力过高，太阳能热水器通常配有过热保护和自动排气装置。当水温过高或气压过大时，排气阀会自动开启，排出蒸汽，确保热水器安全运行。
太阳能热水器就是这样利用太阳辐射能，通过一系列科学设计的结构和控制系统，实现水的加热和储存，从而为用户提供充足的热水资源。同时，太阳能热水器作为一种绿色清洁能源设备，具有环保、节能的优点。
