随着人们生活质量的不断提高,对室内热环境的舒适度也逐渐提高,这就造成了建筑能耗逐年增长,而在建筑能耗中所占比例最大的就是采暖空调能耗。目前日益发展成熟的辐射供冷暖方式具有明显的舒适节能卫生等优势深入人心。同时,国家为了调节电力消耗的不均衡性实行了峰谷电价政策,鼓励居民使用夜间低谷电,从而减小电网峰谷差。鉴于上述背景,将相变蓄能技术与辐射末端相结合,来达到利用相变材料的高储热密度在夜间蓄能白天释能来满足室内热环境要求的目的。本文首先将相变蓄能技术与已经发展成熟的辐射采暖地板和辐射供冷吊顶相结合,选择合适的相变材料添加在地板中构成相变蓄能采暖地板,添加在吊顶中构成相变蓄能供冷吊顶。对所构建的相变末端物理模型进行合理的简化假设,建立二维非稳态传热数学模型。利用fluent软件对相变蓄能采暖地板冬季采暖工况和相变蓄能供冷吊顶夏季供冷工况进行模拟。结果表明将相变材料添加在辐射末端之中可以达到夜间低价电蓄能8小时,白天释能来满足室内热环境要求的目的。两种末端结构在各自工况下的释能阶段辐射表面温度均保持稳定状态,温度波动很小,可以提高室内热舒适度。鉴于上述两套装置并用才能满足冬夏两季的使用需要,设计了冷热一体化末端结构可以满足冬夏两季使用。根据满足冬夏需求的两种相变材料叠放位置不同构建了两种双层相变蓄能地板结构,即冷上热下双层相变蓄能地板和热上冷下双层相变蓄能地板,分别对该两种结构的冬季供暖工况和夏季供冷工况进行了模拟分析,结果表明相应工况的相变材料放在上层有利于该工况蓄释能过程的进行。并与单一功能相变蓄能末端的模拟结果进行对比,冬季供暖工况性能最优的是热上冷下双层相变蓄能地板,放热过程中,地板表面温度基本维持在27℃左右,地板表面热流密度约为75 W/m2,夏季供冷工况性能最优的是相变蓄能供冷吊顶,放冷过程中辐射表面温度为20℃左右,表面热流为55 W/m2以上。同时满足冬季供暖需求和夏季供冷需求性能最优的相变蓄能采暖地板和相变蓄能供冷吊顶相结合使用。就两种冷热一体化末端装置而言,蓄冷层放在下面,蓄冷相变过程很快,且冷量蓄存在其中难以释放,放冷过程中地板表面温度一直在25℃,供冷效果不好。相对而言,冷上热下双层相变蓄能地板是更为合适的冷热一体化末端形式,对于其供热的不足之处可以通过提高水温等措施加以改善。搭建了上述两种结构的双层相变蓄能地板实验房间A(冷上热下)和B(热上冷下),对两个实验房间均进行了冬季供暖实验和夏季供冷实验,重点测试了地板结构层内部温度和房间内纵向温度变化,实验结果证明相应工况的相变材料位于上层时该工况的效果较好,与模拟结论一致。两种双层相变蓄能地板A和B在本实验条件的冬季工况释能阶段室内温度均在16.5℃以上,夏季工况的释能阶段室内温度均在27℃以下,均能达到辐射供冷暖室内热环境温度要求,证明该冷热一体化末端设计是合理的,且冬季工况下室内纵向温差在0.5℃以内,夏季工况在3℃以内,满足热舒适性要求。实际应用中,可以根据地区气候特点选择合适的冷热一体化地板。