能源问题一直是世界发展的关键问题,能否合理有效的利用能源,直接关系到人类社会可持续发展战略的实施。相变储能技术作为可持续能源的利用在近些年广泛受到关注。相变储能技术可以提供能量延时供应的功能,解决建筑能量在时间和空间上不匹配的问题,提高能源实际的利用率。空气源热泵作为一种节能设备其技术趋于成熟,近年来应用发展速度较快,普及率很高,但是空气源热泵受室外环境温度的制约较大,若制冷时室外温度过低或供热时室外温度过高,都会对空气源热泵的效率造成消极影响。针对空气源热泵受室外温度限制制约其效率的问题,将相变材料与空气源热泵系统结合进行系统优化,通过相变材料的储、放热环境改善热泵效率。优选了两种相变材料,选择月桂酸和辛酸2:3的低共熔混合物用作蓄冷材料,46#石蜡用作蓄热材料,研究并设计了相变储能换热器的形式以及换热方式,选择用竖管式的铝管封装相变材料,利于封装材料不易被腐蚀,且换热器能够更稳定的完成相变材料与水体的换热;模拟相变换热器中相变材料的换热过程,优化设计相变储能单元的直径与进入换热器的水的流速,确定相变储能设备高效且最具性价比的运行方式;分析基于空气源热泵机组的相变储能换热器的换热情况,用网格划分软件对相变储能换热器进行三维网格划分,对换热器的蓄热、放热、蓄冷和释冷过程进行了模拟分析,通过温度场和液相率的变化分析总结换热规律;研究以空气源热泵机组中材料相变规律为基础,对相变储能换热器储放热和储放冷的时间还有液相率的变化进行研究,制作了基于相比储能换热器的空气源热泵机组系统的运行策略,计算了空气源热泵机组在蓄冷工况和蓄热工况下的能耗情况,对比了带有相变储能换热器的空气源热泵机组的能耗情况;结果表明其HSPF和SEER(蓄热工况能源利用率和蓄冷工况能源利用率)均有明显的提高,其一次能源利用率相对其他传统供能方式有明显提高,通过经济分析证明了此种空气源热泵系统在实际运行中的可行性。综上,相变储能系统提高了空气源热泵的效率,改善了空气源热泵在室外温度过低或者过高时效率不高的问题,同时分担了用电高峰时电力紧张的负担,具有广阔的应用前景,为以后空气源热泵系统的应用提供了一种思路。