21世纪以来,太阳能因具有丰富、洁净、成本低、可再生等独特优势而备受人们喜爱,但在大规模开发利用时因其不稳定和显著间歇性而不能连续稳定的热利用,因此必须采用储热系统来调节时间和空间的不匹配,以解决其不足。北方地区太阳辐射强度高,但农村依旧采用燃烧秸秆和煤等落后方式供暖,造成环境污染、能源紧缺和安全隐患等问题,故在北方农村以太阳能为热源白天直接对建筑供暖,晚上则将存储的热量向室内散热,这样的供暖方式有非常实际的意义。本文通过研究原料含水率和压制压力对于干土坯热物性的影响,选用热物性最优的土坯作为储热材料搭建炕式储热装置实验平台,简化炕式储热装置,建立装置内储热块二维、流体一维非稳态传热模型;利用Matlab软件编写程序,计算炕式储热装置内储热块和流体温度变化;采用实验和数值模拟相结合的方法来研究储热装置热性能;结果表明:干密度随着含水率、压力的增大而增大;对含水率为19%的土样施加9T压力后得到最大干密度为1776 kg/m3,干试样导热系数最高;对流换热系数、储热功率和储热效率随着入口流速的增大先是增大,增大到3.5 m/s后变小;其随着夹角的增大而减小;储热装置内的压降随着夹角的增大呈线性增长;其随着流速的增大而增大,增速先快后慢;利用简化后建立的传热模型计算的出口空气温度随时间的变化规律与实验监测的出口温度规律一致,验证了所建模型的准确性;储放热时长随着导热系数的增大而减小,当导热系数增大到1.4 W/(m·℃)以后,导热系数的影响作用减小;储放热时长随着比热容和密度的增大呈线性增大。储放热量与导热系数无关;储放热量随着比热容和密度的增大呈线性增大。储放热功率随导热系数的增大呈幂函数增大;储放热功率与比热容和密度无关;以上对炕式储热装置热性能的研究为装置的设计和应用提供了理论基础。