基于相变材料的潜热储热技术具有储热密度高,温度波动小及过程易控制等优点,能够有效地解决热能在时间或空间上供需不一致的问题,在建筑节能、太阳能热利用、余热回收等诸多领域具有广泛的应用前景。储热器作为潜热储热技术应用的核心,是由相变材料与换热器组合而成的,实现对相变材料的封装及储热、放热流体与相变材料之间的传热。在绝大多数的应用场合,储热与放热流体通常为不同类型的介质,如储热流体为高温烟气及熔融盐或废热水、制冷剂等,而放热流体为水、空气等,因此,双流道结构的储热器更具实际应用价值。为提高储、放热速率,必须对储热器进行传热强化。论文作者所在课题组自主开发了双流道结构的管壳式储热器、枕形板式储热器及螺旋缠绕管式储热器,实验研究了上述三种新型储热器的传热性能,并采用数值分析的方法对其在放热条件下的热性能进行了综合对比,揭示了不同类型储热器的适用范围。具体研究内容如下:（1）本论文设计开发了一种套管结构的双流道管壳式储热器,区别于传统的管壳式换热器,该新型管壳式储热器的管程部分采用套管式结构。为了强化储、放热过程的传热,制备出高导热系数的石蜡/膨胀石墨复合相变材料填充于套管环隙中,管程及壳程分别为流体通道,实现双流道换热。为便于实验研究,管程和壳程均采用水作为换热流体,通过实验探究了该储热器在不同流量下管程及壳程的储、放热性能,储热水温恒定为55℃,放热水温设置为30℃,流量均为300 L/,500 L/h,800 L/h,1000 L/h及1200L/h。结果表明壳程的储热量及放热量高达13.5 MJ及10.1 MJ,平均工作功率约为4 kW至14 kW,管程储热过程总储热量及放热量为10.1 MJ及9.9 MJ,工作功率为2.5 kW至10.0 kW。构建了管壳式储热器的传热数值模型,探究了不同石蜡/膨胀石墨复合相变材料的密度、内管直径、翅片扩展表面及隔板间距对储热器热性能提升的影响,对其参数进行了优化。获得的优化参数为:复合相变材料的密度为600 kg/m~3,导热系数为5.16W/（m·K）、内管的管径为19 mm、翅片为高度6 mm,厚度2 mm的矩形翅片、隔板间隔为100 mm。（2）进一步自主设计开发了一种结构紧凑的新型双流道枕形板式储热器。枕形板是由两块不锈钢板重叠密封而成,板内分布有两个流道分别走储热和放热流体,三水醋酸钠作为相变材料填充于板片间隙中。通过实验探究了该枕形板式储热器的热性能,储热水温为75℃,放热水温为25℃,流量均为100 L/h,200 L/h,300 L/h,400 L/h及500 L/h。实验结果表明,该枕形板式储热器的放热能量为4.3 MJ至6.3 MJ,平均工作功率保持在2 kW至5 kW以上。采用总传热系数及传热面积的乘积UA值来评估该储热器的传热性能,对于100 L/h至500 L/h的流量,UA值从25 W/K变化至70 W/K,储热过程的UA值略高于放热过程。（3）进一步设计开发了一种制备工艺简单的双流道多层缠绕管式储热器,其中换热管呈螺旋缠绕状,采用三水醋酸钠作为相变材料填充于管间隙中。通过实验探究了该缠绕管式储热器在不同流量下的储、放热性能,流量均为100 L/h,200 L/h,300 L/h,400 L/h及500 L/h。实验结果表明,当流量为500 L/h时,储热器的放热平均功率约为1.73 kW至10.0 kW,总放热能量为15.23 MJ。UA值随着流量的增加呈现线性增加趋势,当流量从100 L/h增加至500 L/h时,UA值从72 W/K增加至83 W/K。（4）采用数值仿真的方法,在相同类型相变材料及相同储热量的条件下,综合对比了上述三种不同结构的双流道储热器的放热性能。模拟分析结果表明,管壳式储热器具有最高的出口温度及最大的放热功率,适用于高出口温度需求的应用,但并不适用于体积较小的场合。缠绕管储热器总体上具有良好的热性能,单位面积单位温差内的传热速率为180 W/m2.K,单位体积的放热功率为115 kW/m~3,证明该类储热器具有良好的综合热性能,但该类储热器的流体工作压降较高,不适宜应用于对压降要求严格的场合中。枕形板式储热器相比其它两类储热器,具有最平稳的出水温度,适用于要求出口温度平稳的场合。