熱水儲罐（又稱熱水箱、蓄熱箱、熱水蓄熱裝置、儲熱箱、熱水缸）是一種用于儲存熱水供空間供暖或家庭使用的水箱。水是一種方便的儲熱介質，因為它具有高比熱容。這意味著，與其他物質相比，它每單位重量可以儲存更多的熱量。水無毒且成本低。高效隔熱的油箱可以將儲存的熱量保留數天，從而降低燃料成本。熱水箱可能有內置的燃氣或燃油燃燒器系統、浸入式電加熱器。某些類型使用外部熱交換器，例如中央供暖系統，或來自其他能源的熱水。在國內，最典型的是化石燃料燃燒器、浸入式電元件或區域供熱方案。用于洗滌、沐浴或洗衣的熱水器具有恒溫器控制以調節溫度，范圍為40至60°C（104至140°F），并連接到家用冷水供應。在當地供水中溶解礦物質（如石灰石）含量高的地方，加熱水會導致礦物質在水箱中沉淀（結垢）。僅僅幾年后，水箱可能會因腐蝕而發生泄漏，水中溶解的氧氣會加劇這個問題，從而加速水箱和配件的腐蝕。

通常，熱水儲罐采用隔熱材料包裹，以降低能耗、加快加熱過程并保持所需的工作溫度。較厚的隔熱層減少了待機熱損失。熱水器具有各種絕緣等級，但可以在熱水器外部添加額外的絕緣層以減少熱量損失。在極端條件下，加熱器本身可能完全封閉在一個特殊構造的絕緣空間中。最常用的熱水器絕緣類型是玻璃纖維，用膠帶或帶子或熱水器的外護套固定到位。在使用燃燒器的地方，絕熱材料不得阻礙空氣流動或燃燒氣體流出。另一種用于儲水罐的常見絕緣材料是聚氨酯泡沫(PUF)絕緣材料。在優先進入內罐的情況下（如果當地供水中的礦物質或氧氣含量特別高），PUF可以以封裝形式應用，允許移除絕緣層以進行定期完整性檢查，并在需要時修復水箱。最近，使用創新的支持真空絕緣的智能存儲系統已經商業化。現在，這項技術可以在中小型系統中存儲數周的熱能，而不會造成任何顯著的熱損失。在可能的情況下，它有可能將負擔得起的顯熱儲存用于中期能量儲存。

在太陽能熱水系統中，太陽能熱水儲存罐儲存來自太陽能集熱器的熱量。水箱有一個內置的熱交換器來加熱家用冷水。在相對溫和的氣候中，例如地中海，（高度絕緣但金屬包裹的）儲罐通常安裝在屋頂上。所有此類儲罐都存在與人工加熱儲罐相同的問題，包括石灰石沉積和腐蝕，并且除非嚴格維護，否則總體效率也會出現類似的下降。

熱水器水箱可由搪瓷搪瓷碳鋼、不銹鋼或銅制成。雖然銅和不銹鋼的家用熱水箱在歐洲更為普遍，但碳鋼水箱在美國更為常見，通常會忽略定期檢查，水箱會出現泄漏，因此需要更換整個設備。即使被忽視，碳鋼罐的使用壽命往往比制造商的保修期長幾年，在美國通常為3到12年。玻璃襯里水箱的初始成本要低得多，并且通常包括一個或多個犧牲陽極棒，旨在保護水箱免受腐蝕造成的穿孔，因為氯化水對碳鋼具有很強的腐蝕性。由于幾乎不可能完美地應用任何保護涂層（保護層中沒有微觀裂縫或針孔缺陷），制造商可能會建議對任何犧牲陽極進行定期檢查，并在必要時更換它。一些制造商提供延長保修套件，其中包括更換陽極棒。由于傳統的熱水儲水箱預計每5到15年會泄漏一次，因此高質量的安裝將包括，并且大多數美國建筑/管道規范現在都要求使用淺金屬或塑料盤來收集滲漏發生時的滲漏。

這種方法通過使用外部熱交換器（線圈）將熱量存儲在罐中，該熱交換器可以直接抽頭或用于為其他（外部）熱交換器供電。主要好處是，通過避免直接抽取生活熱水，水箱不會持續供應冷水，這在“硬”水域將水垢的沉積減少到溶解在原始水中的任何物質加上相對微不足道的為彌補因滲漏造成的損失而增加的金額。另一個好處是在這種封閉系統中降低了氧氣水平，這可以放寬對熱水儲罐和封閉水回路、外部熱交換器和相關管道系統中使用的材料的要求。雖然用于生活熱水的外部熱交換器系統會有礦物質沉積，但除垢劑可延長此類系統的使用壽命。

另一種在熱水儲罐中儲存熱量的方法有很多名稱：帶有封閉水路的分層熱水儲罐、分層儲熱、溫躍層儲罐和水分層儲罐，但在所有情況下，顯著的區別是需要努力維護水柱的垂直分層，換句話說，將熱水保持在水箱頂部，而底部的水溫度明顯較低。這在氣候范圍廣泛的地方是可取的，夏季降溫與冬季取暖同樣重要，并且需要采取以下一項或多項措施：

• 不同的加熱和冷卻回路必須以盡可能低的速度將加熱或冷卻的水送入。（這必然需要具有速度控制泵和具有xxx可行直徑的管口的加熱和冷卻回路。）
• 對于冷卻應用，冷水從底部送出，溫水（返回）從頂部送入。
• 供暖應用將熱水從頂部排出，并將冷水返回底部。
• 熱水儲水箱內的分層增強裝置（但如果進水速度盡可能低，則可能不需要）。
• 需要更先進的熱控制系統。

當分層熱水儲水箱的水路封閉時，頂部的水溫可達90至95°C，底部的水溫可達20至40°C。與玻璃、磚塊和土壤相比，平靜、未受干擾的水是相對較差的熱導體。（以一個靜止的湖為例，那里的地表水可以舒適地溫暖游泳，但更深的水層非常寒冷，對游泳者來說是一種危險，這與倫敦城市碼頭發出警告“危險寒冷深水”的通知相同的效果）.因此，只要分層保持完整，就可以儲存任意體積的熱水。在這種情況下，不能有垂直的金屬板或管子，因為它們會通過水層傳導熱量，從而破壞分層的目的。當有效地使用該技術時，可以將水保持在高達95°C（即略低于沸點）的溫度，從而產生更高的能量密度，并且如果熱水保持未稀釋，這種能量可以儲存很長時間。根據安裝的目的，不同水位的換水器允許選擇適合所需用途的水溫。在許多太陽能加熱系統中，能量參數可以作為時間的函數讀取，從將日光轉化為熱量所需的“停留”時間，到水箱頂部附近的最高熱水溫度。

當流動從最上面的出口開始時，冷水進入底部的水箱。這種溫度下降導致恒溫器打開水箱底部的電加熱元件。當水箱頂部的水被抽出時，頂部的熱水被相對較冷的水取代，頂部恒溫器打開頂部元件。當流停止時，元素會保持打開狀態，直到滿足它們的設置。雖然為了節省能源而將頂部和底部恒溫器設置不同是很常見的，但熱水上升的事實意味著控制上部元件的恒溫器應該供給最熱的供應，而下部元件則最溫暖。如果此類系統中的恒溫器顛倒-從頂部加熱，從中心加熱-它可能不僅會影響系統的能源效率，將滾燙的水送入家用熱水出口可能是危險的，或者如果被引導到熱進料墊圈會損壞它們，無法修復。

熱水會導致疼痛、危險的燙傷，尤其是兒童和老人。出水口的水溫不應超過49攝氏度。一些司法管轄區將儲罐設定溫度限制為49度。另一方面，儲存在60攝氏度以下的水會滋生細菌，例如引起軍團病的細菌，這對免疫系統受損的人來說尤其危險。一種技術解決方案是在用于水槽、浴缸或淋浴的出口處使用混合閥，該閥將自動混合冷水以保持最高溫度低于49攝氏度。將其添加到加拿大建筑規范中的提議未成功。