能源与环境问题随着经济的迅速发展和社会的进步日益突出，因此利用新的节能技术来提高能源利用率，降低常规能源消耗是能源实现可持续发展的重要措施。由于相变蓄热材料储能密度高、安全、经济且性能稳定，可以解决能源供应在时间与空间上不匹配的问题，对提高能源利用率有很高的研究意义和广阔的应用前景。热泵技术的节能和环保特点在诸多领域得到广泛应用，在制取生活热水方面的应用也在逐渐收到重视。而当下的热泵热水器存在水箱占用建筑空间大，系统运行不平稳等缺点，为了改善这些缺点本文将相变蓄热技术与热泵技术相结合，研究相变蓄热式空气源热泵冷凝热回收，优化系统运行性能并提高冷凝废热利用率。本文所做的研究工作是以相变蓄热式热泵空调冷凝热回收系统为对象，结合相变蓄热技术对常规空气源热泵空调系统进行性能实验和模拟研究。文中冷凝热回收系统性能研究均是针对部分冷凝热回收模式展开的，通过实验测试与数值计算的研究方法来对该冷凝热回收系统的换热特性进行深入研究，主要研究工作如下：1、对相变传热过程进行热工特性分析，得出相变蓄热技术的特点，以及相变蓄热箱的传热系数计算式。采用差示扫描量热法（DSC）对相变材料热物性参数进行测定，实验结果显示材料熔点为59℃，凝固点为54.3℃，相变潜热值为187kJ/kg，从而为后期系统性能的计算提供了理论依据。2、对相变蓄热热泵空调系统开展蓄热特性实验研究。实验采用模拟室内外环境工况的方法，对系统进行冷凝热回收实验。结果表明系统平均综合能效系数COPt为3.35，平均冷凝热回收率为20%。同无冷凝热回收热泵空调系统制冷模式下的实验结果相比，系统平均综合能效系数由原来的2.4提高了约39.6%。从系统性能角度来看，将相变蓄热技术与传统热泵空调系统结合可以提高空调系统的综合性能。另外，相变材料在蓄热箱内的熔化情况表明，系统运行至10h，蓄热箱内的石蜡仍存在部分固态未融化。3、对相变蓄热箱内石蜡的放热特性开展实验研究，通过改变蓄热箱冷水进口水温和水流量来对箱内石蜡的放热过程进行了实验测试。结果表明，增加水流量或者提高冷水进口水温可以缩短热水加热时间，增大水流量不改变冷水进水温度，热水出水时间可以缩短约1.6h；提高冷水进口水温水不改变水流量，获取热水时间缩短约3.3h。同时研究结果表明，在1h之内热水温升不大，约为2~3℃，可见换热效率很低。4、对相变蓄热箱内换热过程建立了物理和数学模型，模拟计算有无自然对流现象的石蜡温度变化，并将考虑自然对流的计算结果与实验进行了比较。结果表明，模拟计算与实验结果近似相同，误差在0.3%～7%之内，模拟计算有效。在石蜡蓄热过程中，箱内石蜡温度分层现象较重，最大温差达到32℃，可见蓄热箱换热效果并不理想，系统性能仍需进一步提高。