将相变材料作为太阳房南墙的蓄热层是相变储能房间的主要方式,改善相变材料的热物性,研究相变储能房间的热特性,如何在保证人们舒适度的同时,能够合理、有效的利用能源,将建筑物能耗降到最低是目前建筑节能领域面临的重要问题。本文选用石蜡类相变材料作为建筑墙体的蓄热材料,并将低熔点的液体石蜡和高熔点的固体石蜡按一定比例混合,利用差示扫描量热仪对混合石蜡相变材料的相变潜热、相变温度及其稳定性进行了实验研究。结果表明:当两种石蜡为7:13、3:7等比例时,其相变温度处于19~29℃之间,此时该混合石蜡的相变潜热为60kJ/kg~70kJ/kg,可作为置于墙体中的蓄热材料。利用KD2 Pro热特性分析仪对石蜡混合相变材料的导热系数进行了实验研究,结果表明:混合相变材料的导热系数较低,且其随着液蜡含量的增大而逐渐减小。针对相变材料蓄热熔化时存在的泄漏问题,采用热熔法将高密度聚乙烯(HDPE)与石蜡混合物按一定的比例混合,并利用3D激光显微镜观察样品,表明配比为1:4的定型相变材料的微观结构更平均、紧密,更好的容纳石蜡。利用差示扫描量热仪和KD2 Pro热特性分析仪对定型相变材料的相变潜热、相变温度、均匀性、稳定性及其导热系数进行了实验研究。结果表明:加入聚乙烯对混合石蜡的相变温度几乎没有影响,相变潜热仅下降了约8%,且导热系数降低幅度也较小,其稳定性及均匀性较好,但聚乙烯/石蜡定型相变材料作为墙体中的蓄热材料存在导热系数小、易燃的缺点。为了改善蓄热材料的导热性能,本文以泡沫铝作为多孔基质,填充熔点接近适宜温度的混合石蜡,制备泡沫铝/石蜡复合相变材料(英文,简称FAPC相变材料),并采用实验研究与理论分析相结合的方法研究了FAPC相变材料蓄热性能。结果表明:以泡沫铝作为基体的复合相变材料的相变潜热只下降了2%,但其导热性能有大幅提高,比聚乙烯/石蜡定型相变材料的导热系数提高了近10倍,强化传热效果显著。将FAPC相变材料置入墙体结构中,采用实验的方法探究复合相变墙体的蓄放热特性,以及相变墙体对通道和房间的温度的影响,以检验FAPC相变材料的实用性。结果表明,当墙体内加入复合相变材料后,所在房间内的温度变化幅度减小,温度出现延迟现象,对太阳能通道的温度分布也有影响。采用FULENT模拟软件,抽象出二维全尺寸模型,对加入石蜡定型相变材料及石蜡/泡沫铝复合相变材料墙体的温度场进行数值模拟。结果表明,在太阳房的南墙墙体中置入熔点接近适宜温度的相变蓄热材料,可以在较长的时间内保持室内温度的稳定。在蓄热阶段,FAPC相变墙体的融化速度远大于石蜡定型相变墙体的融化速度,且温度在Trombe墙结构内沿高度方向逐渐上升;在放热阶段,石蜡定型相变材料的液化率与均高于其他两组,导热系数越小,房间温度下降越明显,提高材料的导热性能有利于墙体保温。将试验结果与数值计算结果进行比较,结果表明:南墙墙体中添加泡沫铝复合相变材料,由于相变过程在模拟中的延迟时间比实验的时间要长,并且在实验条件下不能彻底做到绝热,使得实验和模拟结果存在一定偏差,实验值较低,但最大不超过18%,在一定的误差范围内,满足实际要求。因此,在墙体内添加一定的泡沫铝能明显改善墙体的传热性能,可以在较长的时间内保持室内温度的稳定,最终实现建筑节能。