低碳经济,这是全世界都关注的话题。利用太阳能供暖,尤其是采用带有辅助热源、储热系统和自动控制系统的太阳能采暖,可大大降低能源的消耗和对环境的污染。由于太阳能具有间歇性,不仅有昼夜之分,还有阴雨雪天气以及冬夏辐射能的区别等,所以本文提到了跨季节太阳能蓄热的方法。本文探讨了相变蓄热技术在建筑采暖方面的应用,研制了一种相变蓄热装置,该装置有较强的蓄热能力且换热性能良好,能够将非采暖季节的热量存储起来在采暖季节释放,从而提高太阳能的利用率,到达建筑节能的目的。该相变蓄热装置蓄热过程中能保持较高的蓄热效率和较短的蓄热时间,放热过程中能够实现快速放热。本文的研究工作主要从相变材料研制、相变蓄热装置设计和实际项目测试运行情况等方面展开,旨在为太阳能的跨季利用提供参考。该方法是将非采暖季节的太阳能储存在有相变材料的蓄热体中,在采暖季节释放热量用于建筑供暖。和常规的跨季蓄能方式相比较,本系统具有蓄热能力强、热损失小、释热稳定可靠等特点。不仅充分利用了非采暖季节的太阳辐射能,而且还将其储存到浅层地表,提高了全年的太阳能利用率,克服了太阳能昼夜和季节性的变化等一系列问题。该系统的设计与其他设计不同之处为,该系统设计中载热介质为太阳能集热系统中常用的防冻液,蓄热和传热介质为廉价易得的水和相变材料,这样不仅提高了系统的经济性,还能保证系统的实用性。地下热储存是到目前为止跨季节利用太阳能的一种现实可行的方法,它可以把春、夏、秋三个季节的太阳能热量储存于地下,以供冬季供热之用。系统中利用相变材料作为蓄热介质,是考虑相变材料既是传热材料,又是储热材料,热容量适中,其体积热容量较大。本文设计了一种用于跨季节太阳能相变蓄热系统的太阳能系统,该系统主要是将非采暖季节的太阳辐射能储存到地下蓄热体中,在冬季太阳能不能满足建筑热负荷时,利用蓄热体中储存的热量为建筑物供暖。利用实验蓄热体对蓄热体的储能特性进行了研究,在蓄热体设计的基础上对住宅建筑供暖系统进行了经济型分析,并以阿坝地区典型住宅建筑为例进行了详细的系统设计分析。