随着经济的发展和生活水平的提高,电力供应出现了许多问题,特别是峰谷用电的差值越来越大。为缓解电网的压力,我国大部分省市都已执行峰谷电价政策,实行电费分时段计价,目的是对用电进行“削峰填谷”。我国北方地区若能利用用电低谷时的富余电能供暖,可有效提高能源的利用率和减少环境的污染。可再生新能源如风能、太阳能等均存在供能不连续的问题,给实际应用带来了困难。蓄热是解决以上问题的关键技术。为了提高固体蓄热装置的蓄放热性能和实际应用的可行性,本文进行了以下几方面的研究工作:(1)从热物理的角度分析了物质热容、热导率在中高温蓄热应用中的主要影响因素,并提出具有应用前景的固体蓄热材料。(2)对传热介质的流动过程进行了数学解析,以壁面函数法进行了低雷诺数模型的求解,并分析了固体显热蓄热过程的传热特性。(3)采用数值分析和实验相结合的方法,研究了不同形状加热元件、热导率、加热强度对固体蓄放热的影响,得出了影响固体蓄热装置性能的关键因素。(4)研究了蓄热体在换热流体中的位置以及蓄热体的结构对放热过程的影响,得到了蓄热体位于换热空气流道的下方有利于放热,以及增加蓄热体内部的换热通道数可以强化换热效果的规律。(5)对比分析了几种独立供暖方式的经济性以及蓄热系统的运行,结果表明固体蓄热装置的经济性较好,利用固体蓄热进行供暖具有广阔的应用前景。