本文主要总结了空气源热泵技术、太阳能热利用技术及相变蓄能技术在建筑节能领域的研究进展,提出了一种基于对流型相变蓄能换热装置的太阳能辅助空气源热泵系统,该系统集成了各项节能技术,将蓄冷、释冷、蓄热、释热等过程统一起来,充分地利用了太阳能、空气能等可再生清洁能源,提高了系统用能的合理性,同时可以地有效改善空气源热泵的低温适应性。本文对集成系统的11种运行模式进行了阐述和分析,并针对集成系统的两个关键部件,对流型相变蓄能换热器及蓄能容器展开了模拟研究。首先确定了有机相变材料RT6,根据换热器设计原理及相变蓄能理论对两者的尺寸参数进行了设计,基于Solid Works软件建立了三维物理模型,然后详细介绍了相变传热的相关理论及数值计算方法,确定了模拟研究所选的理论模型和求解方法。基于焓法建立了两者的数学模型,基于ANSYS软件建立了网格模型并利用Fluent软件进行模拟研究。针对相变蓄能换热器,主要研究了变温度工况、变流速工况下的传热及流动特性。如果入口流速过大,材料没有达到相变温度(277K～279K)就流出传热管;如果流速过小,对流作用减弱,就失去了对流型相变蓄能换热装置的意义,本文考虑管内最佳流速为0.03m/s;在相变区间内,随着液相率的增加,管内压力降呈下降趋势,为节约泵送能耗,考虑液相率阈值为0.3。针对蓄能容器,主要研究了变流速工况对取冷过程的影响以及变温度工况对蓄热过程的影响。随着流速的增加,供回水温差降低,能耗增加,但取冷效率增大;而为了获得较大的供回水温差,又必须降低流速,又将导致取冷效率降低。可见,在取冷(蓄热)过程中,水泵能耗与取冷效率为一对互相干扰的矛盾体,实际工程中应综合考虑两者的影响,使经济效益达到最佳。本文通过CFD数值模拟,分析了对流型相变蓄能换热装置的相变传热特点,验证了其应用于系统的可行性,为蛇形管换热器及螺旋管相变蓄能容器的优化设计提供了一定的理论依据,也为该集成系统在实际工程中的应用起到了一定的帮助作用。