蓄热技术作为一种能够改善热能转化和回收效率的重要途径,可应用于工厂余热回收以及太阳能的利用,能够有效地解决弃风、弃光,促进可再生能源的消纳。其中相变蓄热技术凭借较高的储热能力以及较小的温度波动成为了目前最为有效的蓄热方式,而关于中低温相变材料的开发和高效储热蓄热器的优化研究是相变蓄热技术在工业上实现推广应用的关键。本文基于中低温相变领域,针对三水醋酸钠（SAT）的过冷度及相分离缺陷开展了实验研究,并最终开发了一种新型的SAT复合相变材料。结果表明:通过添加3 wt%羧甲基纤维素（CMC）可以有效的抑制纯SAT的相分离缺陷,而4 wt%氯化钠（NaCl）的加入可以将纯SAT的过冷度从30℃降低至1.1℃,进一步添加纳米铜（Nano-Cu）不仅很好地抑制了过冷度,并且强化了复合材料的传热性能,其中添加0.8 wt%Nano-Cu的复合相变材料拥有最小的过冷度为0.8℃。此外,通过利用差示扫描量热仪和热特性分析仪测试了比热容、熔化潜热以及热传导系数等热物性参数,结果表明:本文配制的包含SAT,3 wt%CMC,4 wt%NaCl和0.8 wt%Nano-Cu的复合相变材料具有良好的传热性能、较高的潜热(231.2J·g–1)、适当的比热容以及优良的热稳定性。在上述研究基础上,将本文配制的新型复合材料填充于能够实现高效储热的结构化填充床相变蓄热器中进行数值模拟,研究了复合相变材料的蓄放热特性,确定了最佳结构化填充方式,并分析了雷诺数、进口温度和普朗特数对蓄热床放热特性的影响。结果表明:（1）复合材料相比石蜡具有更为优异的传热能力以及更好的蓄放热效果,前者对比后者的蓄热量和平均蓄热功率分别增加了1.57倍和1.85倍;（2）面心立方堆积蓄热床相比体心立方或简单立方堆积蓄热床,具有蓄放热速率高、投资成本低、总蓄热能大、输出温度稳定的优异特性;（3）较小雷诺数的蓄热床是一个有利的选择,然而过小的雷诺数会导致较小的放热速率;蓄热床的放热速率随换热介质进口温度的增大而降低,而放热过程将越来越持久;此外在相同雷诺数下,换热介质的普朗特数越大,蓄热床传热性能越好。