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相变储能材料可以有效的解决太阳能跨季节储能和工业余热等的供给和需求之间在空间和时间上不相匹配的矛盾。尤其是利用水合盐相变储热材料的潜热高、相变体积变化小、固定的相变温度和成本低等优点应用于太阳能跨季节储热是当前研究的热点。其中KAl(SO4)2·12H2O是非常重要的太阳能跨季节建筑供暖相变储热材料，但是KAl(SO4)2·12H2O在进行充放热时存在严重的过冷，热导率低、泄露、腐蚀和多次循环后热稳定性下降等问题，因此，限制了相变储热材料KAl(SO4)2·12H2O在工业上的广泛应用。
论文首先对相变储热材料KAl(SO4)2·12H2O的脱水过程进行失重和脱水动力学分析，根据Kissinger方法计算了相变储热材料的脱水动力学参数活化能和指前因子。接着，通过熔化-凝固实验对相变材料KAl(SO4)2·12H2O的储热性能进行了研究，为了克服KAl(SO4)2·12H2O的过冷度进行了大量的筛选成核剂实验，实验筛选出的有效成核剂为硼砂、三氧化二铝、氟化钙和九水硅酸钠，其中硼砂是实验发现对KAl(SO4)2·12H2O成核效果最好的成核剂。在KAl(SO4)2·12H2O中添加同一成核剂的不同比重对过冷度的影响，确定了它的几种有效成核剂的最佳配比，硼砂与在KAl(SO4)2·12H2O的最佳配比是硼砂占试样总比重的0.6wt％，当氟化钙占总比重的1.5wt%时为最佳配比，九水硅酸钠占试样的2wt%是最佳配比，占试样比重的3wt%三氧化二铝是最佳配比分别添加了不同成核剂的相变材料KAl(SO4)2·12H2O在不同恒温时间对过冷度的影响和500次热循环对改性后的相变储热材料KAl(SO4)2·12H2O过冷度的影响，改善了KAl(SO4)2·12H2O的长期稳定性不足问题。实验结果显示硼砂是最有效的成核剂。用DSC测试了添加最佳成核剂后相变储热材料KAl(SO4)2·12H2O释放出的潜热为642.8J/g。最后，设计一种太阳能跨季节储热系统的储热单元是将KAl(SO4)2·12H2O置于储热池中，成功的解决了相变储热材料充放热效率低，泄露和腐蚀，为实际应用提供理论参考。用ANSYS模拟了储热池墙体温度分布。