近年来,伴随着现代社会的快速发展,全球的能源消耗随着各国的需求增长而越来越大,因此加大利用可再生能源以及提升能源利用率成为大家如今迫切需要完成的目标,这其中蓄热技术是一种重要的实现途径。蓄能技术包含多种蓄热方式,而本文主要采用相变蓄能技术,相变蓄能广泛应用于各专业领域内,其理论研究及实际应用也都有着良好发展。本课题基于前人的研究成果,进而优化开发了一种复合定型相变换热器,并对此换热器的实际应用提出一定的建议。本文设计、开发了一种翅片管式定型相变换热器,其以复合定型相变材料聚乙二醇/二氧化硅/膨胀石墨为填充物,本材料以83:10:7为配比,材料的相变温度为51℃、潜热值为121.8J/g,导热系数是1.82w/(m·k),适合本换热器所使用的系统。依照相变传热理论及换热器的设计原则,在前人的基础上建立本相变换热器的物理和数学模型,运用CFD软件及GAMBIT软件进行网格划分并对换热器性能规律进行研究。加工上述模型的换热器产品进行相变换热器的实验台搭建,将实验所得与数值计算作对照研究,进而验证了模型的可行性。将定型相变换热器与室内环境相结合,采用CFD软件进行室内温度场的模拟,以大连地区一幢近零能耗居住建筑的10m~2房间为例,一日之内房间的逐时热负荷累计为1.0701kw·h,而本相变换热器在一个蓄放热周期所累计的散热量为1.353kw·h。本相变换热器与太阳能系统相结合,并以夜间低谷电辅助,不断进行间歇蓄放热,期间换热器散热量的波动范围使室内温度基本保持在19~20℃,基本满足室内温度稳定的要求。综上所述,本课题所研究的复合定型相变换热器,具备同时蓄放热的功能,可以兼顾移峰填谷的用电特点,适用于太阳能供暖或家用供暖末端,应用领域较广,环保且节能。本产品的分析结果可以为后续优化该类换热器提供依据,具有一定的实际意义。