热水锅炉利用热媒水的相变进行热交换。燃料燃烧释放的热量被热媒水吸收，在真空状态下温度上升到饱和温度时，蒸发成饱和蒸汽，完成第一次相变过程。冷凝水流入蒸发室继续吸热，完成相变循环。真空热水锅炉的下部结构由燃烧室和传热管束组成；上部是真空室，其中插入U形管热交换器；真空室在室外与抽气装置连接，使真空室保持稳定的真空度，并能抽出真空室中的不凝性气体，提高U型换热器的换热效率。