为解决太阳能集中供暖资源季节性不匹配矛盾,水池蓄热跨季节太阳能供暖技术可以将非供暖季的太阳能储存在长期蓄热水池中,在供暖季进行取用。然而,单一水池蓄热太阳能供暖系统存在的问题包括:在供暖中后期蓄热水池内水温低于供暖温度工况下,集热器提供的热量进入大容积蓄热水池不能有效提升水温,导致系统太阳能利用率降低;同时,该系统投资成本高,在不同气候区的技术经济适用性尚不明确。因此,在“碳达峰、碳中和”国家发展战略背景下,如何提升太阳能跨季节蓄热供暖系统的能效并提高其经济性,是发展太阳能跨季节供热技术亟需解决的关键问题。本研究针对单一水池蓄热跨季节太阳能供暖系统太阳能利用率低和成本高问题,采用理论分析与数值模拟相结合的方法开展工作,主要研究工作包括:提出长短期水蓄热串联式、并联式耦合太阳能供暖系统（SHS-PTTS）形式及全年运行调节方案;建立SHS-PTTS系统数值模拟平台并进行验证;分析不同系统形式长短期耦合水蓄热太阳能供暖系统全年运行特性;建立以经济成本最小为目标的多约束优化方程,得到不同热工气候分区的SHS-PTTS系统优化设计参数及经济性指标。本研究的具体内容及主要成果包括:（1）提出串、并联SHS-PTTS系统形式及全年运行调节方案。为了解决传统水蓄热跨季节太阳能供暖技术存在能源利用率低的问题,提出长短期耦合水蓄热太阳能供暖（SHS-PTTS）系统,根据短期蓄热水箱（简称“水箱”）与长期蓄热水池（简称“水池”）连接方式分为串联、并联的两种形式,并设置基于热量供需匹配的全年运行调控模式。相比单一水池蓄热跨季节太阳能供暖系统,该SHS-PTTS系统的优势为:非供暖期水箱可以缓冲集热器出口的高温热水,为水池提供稳定的热源温度;供暖期可以通过水箱直接供暖,以此降低辅助热源的消耗。（2）建立串、并联式SHS-PTTS系统数值仿真平台并进行验证。为了提供SHS-PTTS系统性能研究平台,提出SHS-PTTS系统的TRNSYS数值仿真平台搭建方法,并验证其准确性。首先,确定部件型号、连接方式、编辑设备运行的控制语句,以及设置模拟步长、起止时间等全局控制参数;然后,通过相关文献和工程数据确定各部件参数的设计依据;最后,根据山东某跨季节水蓄热供暖会所试验数据进行模型准确性验证。（3）基于SHS-PTTS系统全年运行参数对其有效性进行验证。为了分析SHS-PTTS系统全年运行特性,并确定最优系统形式,对串、并联式SHS-PTTS系统和常规单一水池蓄热太阳能供暖系统进行模拟分析和性能对比。结果表明:SHS-PTTS系统的太阳能保证率高于单一水池蓄热太阳能供暖系统;其中,串联式SHS-PTTS系统太阳能保证率为92%,比并联式SHS-PTTS系统高3.15%、比单一水池蓄热跨季节太阳能供暖系统的太阳能保证率高5.17%,是相对性能最佳的SHS-PTTS系统形式。（4）基于SHS-PTTS系统经济性的多约束设计参数优化。为了分析SHS-PTTS系统在不同热工气候分区的经济适用性以及优化设计参数,建立了以经济成本最小为目标参数、以太阳能保证率、集热器面积、水箱及水池体积为约束条件,采用PSO-HJ混合优化算法的多约束优化函数。以严寒地区的乌鲁木齐、寒冷地区的拉萨和夏热冬冷地区的合肥为案例进行优化分析,结果表明:三个典型供暖地区效费比依次为7.27GJ/万元、5.52 GJ/万元、5.08 GJ/万元;寿命期内主要投资比为6:1:2;对于最适用SHS-PTTS系统的拉萨地区,当单位集热器面积对应水池、水箱体积分别1.66m3/m2、0.18m3/m2,水池水箱体积比为9.11时,系统经济成本最小,比优化前SHS-PTTS系统的寿命期内主要投资减少了27.85%。