太阳能集热已成为温室新能源利用最主要的形式,为了将温室晴朗天气条件下多余热量蓄集,并连续多天存储,为阴雨雪、雾霾等条件下处于低温的温室连续供热是目前温室太阳能集热系统研究的重点之一。针对目前温室集热系统中储热装置结构简单且外隔热材料单一,热散失量大、储热时间短等问题,本研究通过对储热水箱单一外隔热材料进行筛选和热力学测试,然后进行隔热材料复合,设计出性能优良储热器复合外保温结构;设置多相变储热结构,增加蓄热装置储热能力,实现装置的缓释放热、分段放热;同时针对装置中的储热水箱结构进行优化设计,构建储热水箱实际蓄热数学模型并进行配置计算,以此实现针对温室水体储热装置跨天时储热配置并为温室连续供热的目的。主要研究结论如下:1.通过对22种外隔热材料进行筛选和热性能测定,然后进行隔热材料复合,设计多种储热器的复合外保温结构。得到最优的组合为采用隔热涂料+气凝胶+橡塑保温棉（80 mm）,单位时间比单一隔热材料减少散热0.367 MJ,当该隔热组合厚度为100 mm时,其传热系数为0.283 W·m-2·k-1。储热装置隔热材料厚度设置在80～120 mm范围内时,既能保证较低的散热率,也能控制施工成本。2.添加不同相变材料的储热装置在不同工况条件下均可提高水箱的蓄热能力,随着相变填充体积增加,水箱整体的蓄热能力也不断提高。采用环形相变排布的相变蓄热水箱由于其弱化了水箱自然热分层现象蓄热效果好于矩形相变排布。采用三种相变材料组合与单一相变单元或两种相变单元组合相比动态蓄热效果更好,减少高温散热量,实现热量分阶段缓释效果。与纯水箱相比,混合相变组合Ⅱ使水箱到达50℃延长570min;混合相变组合Ⅲ增加水箱蓄热251.2 KJ,使水温到达40℃延长690 min,最大化延长水箱储热时间,而混合相变组合Ⅰ是介于两者之间的水箱配置。3.根据实际储热装置散热模型优化水箱结构,采用圆柱型高度和底面直径比为1:1的储热水箱,水箱体积在6～10 m3时,既能保证较低的有效散热率也能控制工程施工成本。建立水箱实际储热量与水箱大小和相变填充体积的实际储热模型。根据杨凌的两种温室实际热负荷进行储热装置配置计算,在温室升温5℃,相变蓄热介质占储热装置总体积的16.67%,大跨度日光温室需要配置的储热装置理论总体积为6.88 m3/亩,传统日光温室需要配置的储热装置理论总体积为5.89 m3/亩。