本发明公开了一种梯级利用热能的太阳能染色机系统。目前在退浆、煮练、染色等生产过程中，所排废水温度达到80℃以上，直接排放不但浪费能源，而且排入废水处理池，使所有废水的温度达到46℃以上，严重影响好氧生化处理。本发明包括太阳能供热系统、余热回收系统、高温供热补偿系统、染色机系统和冷却系统，所述的太阳能供热系统形成两路循环，一路为由若干根串联的用于水加热的太阳能真空管、冷水管道和热水管道组成的水循环，另一路为由若干根串联的用于导热油加热的太阳能真空管和油管道组成的油循环。本发明实现热能的温度分段式回收，解决了现有余热回收装置低温热能过剩的问题。本发明可以应用于多种纤维染色工艺，综合节能50%以上。