随着经济的发展和人民生活水平的提高，能源的过度开采，利用效率低，以及所造成的环境污染问题日益严重，成为制约经济发展和社会进步的不利因素。蓄能技术由于能够解决热能的供给与需求在时间和空间上的不匹配，而成为合理利用能源、减轻环境污染的有效途径。热泵热水器与传统的燃气、电热水器相比，节能效果明显，同时相变蓄热具有蓄热密度大、蓄放热温度恒定、容易控制等优点，热泵系统与蓄热水箱的有机结合已成为热水器利用的新热点。　　 基于对现有蓄热技术方式和特点的分析，本文作者提出了一种新型的相变蓄热水箱，采用相变蓄热技术，可在夜间用低谷电制热蓄热，在白天或用电高峰时释放热量来满足需求，成为平衡电网峰谷负荷、节约热水器运行费用的一个有效方法。本文主要工作有：理论分析了相变传热的数学模型；设计了新型的相变蓄热水箱并进行校核计算；建立了该相变蓄热水箱的热泵热水器实验台，实测了其加热温度、加热水量、性能系数等，将测试结果与无蓄热水箱的热泵热水器进行了比较；用Fluent软件对蓄热模进行了二维横截面、二维纵截面数值模拟，分析了PCM的熔化与凝固过程，特别是自然对流对相变传热过程的影响；用Fluent软件对蓄热水箱工作过程进行了三维的仿真模拟，得到了热水不同时刻的温度场分布与流动轨迹，结合实验对其分析并论证了蓄热水箱的工作可行性。　　 理论计算与数值模拟分析表明：在相变蓄热材料熔化过程中，自然对流对其传热起很大的促进作用。模拟结果显示蓄热水箱的温度场分布合理，出水水温满足设计要求，水温波动不大，反映了水箱结构与蓄热模结构设计的合理性。　　 实验结果表明：水箱在放热工作过程中，相当长时间内水温保持恒定，且可满足用户需求，表明蓄热水箱的达到设计要求。水箱的温度场分布合理，热水波动小，出水口为最高温度等，与模拟结果一致。同时，换热过程中出现的相分离现象大大影响了PCM的换热效率。