随着人们对室内热舒适度要求的不断提高,近年来建筑能耗逐渐上升。节能材料的开发,可再生能源的有效利用已经成为我国建筑节能领域研究的热点问题。本文设计了太阳能耦合相变蓄能板材的系统,不仅可以实现转移负载的目的,还可以提高太阳能的利用率,取得更好的节能效果。本研究采用真空吸附法,以石蜡为相变材料,膨胀蛭石和膨胀珍珠岩分别为支撑材料制备了了新型围护结构—相变蓄能板材,对其进行了DSC、SEM、导热系数以及热性能测试后,选择具有较高潜热值的轻质膨胀珍珠岩相变蓄能板材与槽式太阳能集热器复合供暖。在TRNSYS中建立了太阳能相变蓄能板材建筑模型及对比模型太阳能建筑模型,使用两种数理分析方法—误差分析和Bland-Altman一致性分析对实验值和模拟值进行分析。结果显示:平均相对误差小于10%,一致性边界外面的点小于5%。基于验证模型,对太阳能集热器面积、水泵流量、相变蓄能板材厚度进行优化设计,通过对比分析对室内热环境的影响得到最佳优化值。结果表明,集热器面积为4m~2,流量为80kg/h,相变蓄能板材厚度为40mm时为最佳工况。同时分别对三个太阳总辐射类型日(晴天型、多云型、阴天型)的运行结果进行了分析,系统在晴天表现出更优异的热性能。为研究相变蓄能板材在系统中的应用效果,分别对有无辅助热源两种情况下系统运行结果进行对比分析。结果表明,相变蓄能板材的应用可以有效的减缓室内温度波动,且可以明显降低辅助热源的耗电量。在模拟时间内辅助热源耗电量降低了43%。最后对太阳能相变蓄能板材系统进行经济性分析,系统相比空调系统、散热器系统具有初投资高、运行费用低的特点。相对于空调系统的静态投资回收期为2.34年,相对于散热器系统的静态投资回收期为4.87年。虽然系统的静态投资回收期相对比较长,但系统在节能和环境保护方面的效益突出,具有可继续研究的价值。