我国北方地区太阳能资源丰富,农业温室大棚广泛应用。温室大棚白天利用太阳能辐射获取热量提高温室内温度,为农作物提供事宜的生长环境。传统温室大棚围护结构保温性能差,白天能够保障温室温度,到了夜晚热量散失严重,温室温度很低不适合农作物生长,需要额外供热。其中,多用燃煤、油等方式供暖,由于能耗大,成本高,污染环境等缺点,因此,研究一种“智能”型温室大棚,白天将多余的太阳能储存起来,夜间将这部分能量释放出来,替代燃煤等方式为温室供暖,更具有时代意义。近年来,相变储能技术不断应用于建筑节能,工业余热利用等领域。相变储能技术的蓄热储能、节能环保等特性应用到农业温室大棚中,具有巨大的科研价值。本文研究的目的是将复合相变材料蓄能与太阳能热水器补能结合,应用温室大棚,降低能耗,节约成本,增加温室大棚收益。本文根据北方温室内外气候环境,选择合适相变范围,通过熔融混合法、步冷曲线法、DSC热分析法测试复合相变材料热物性能,绘制二元相图。实验选择红色珍珠岩颗粒相变材料,相变范围19-27℃范围内,相变峰值温度24.28℃,相变潜热114.2J/g,作为温室模型用相变储能材料。实验相变材料的复配,20#、30#石蜡配比4：6的相变材料,相变范围20.03℃～29.08℃,相变焓值为84.04J/g。由于石蜡类相变材料,导热性差,储能效率低,所以相变材料导热性有待提高。因此,本文利用导热系数高的铁屑、铜屑、铝屑作为相变材料强化传热的媒介,用混合法将金属强化物质与相变材料复合,通过相变材料DSC热物性能曲线来分析研究强化导热性能。金属屑的导热性越好,热阻值越小,导热能力增强,对相变材料强化导热性越好；其中,添加粒径0.15mm≤R<0.16mm铁屑11.9%强化效果最好,相对空白试样提前了34.44%。最后,通过搭建温室模型,并将相变材料与太阳能热水器结合应用到相变模拟温室大棚,对相变模拟温室大棚与普通模拟温室大棚内温度变化及环境气候温度变化进行分析研究。实验温室模型,白天相变温室室内温度低于普通温室,两者最大温差9℃左右,平均温差6℃左右；温室夜间进行太阳能热水补热次数2次,每次补热Q热水=211.68KJ即可满足农作物夜间生长需求。掺加铁粉强化后的温室,最大温差升高了5℃,中午蓄热量增加了1.97×105J,夜间释放热量增加了8.13×104J,提高温室蓄热能力,减少温室内温度波动。温室内种植辣椒,1#相变温室内辣椒生长状况明显优于2#普通温室辣椒。1#相变温室10粒种子出苗7棵,平均株高17mm；2#普通温室10粒种子出苗4棵,平均株高6mm。1#相变温室内辣椒生长状况明显优于2#普通温室辣椒。通过实验研究,相变材料蓄热技术用于温室大棚,提高温室大棚蓄热性能,蓄热与补热结合,创造更加适宜农作物生长的“微气候”环境,实现农业温室工程的节能、环保以及可持续发展。为相变温室大棚的研究和发展,提高了一定的参考。