由于全球能源消耗量的不断增长,建筑耗能已成为我国能源消耗的“耗能大户”可再生能源的开发利用是我国在对传统矿物能源和核能进行利弊分析之后的新型替代能源选择,是实现可持续发展的重要能源战略。太阳能作为一种可再生的清洁能源受到国内外的广泛关注,但因其间断、不稳定性且与热能需求不同步的弊端限制了其发展。而储热技术是可以有效解决这个弊端,特别是季节储热技术,可将非供暖期收集的太阳能储存至供暖期使用,缓解太阳能供暖能量“冬季不足,夏季过剩”的矛盾,对提高全年太阳能利用率,实现太阳能供暖系统的可靠性具有重要意义。本文对跨季节水池储热太阳能供暖系统在集热-储热-取热-供热子系统耦合作用下的动态传热模型进行分析,针对不同集热子系统形式、储热/放热工况、取热子系统形式建立数学模型并进行求解,模拟分析全年储热水池内水温变化、能量分布及系统效率、取热方式的选择及运行控制策略。其次研究了蓄集比、集热效率、建筑能耗等关键参数对太阳能保证率的影响,并重点分析了对储热系统设计及运行具有关键影响的取热子系统形式及取热设备效率对系统能流分布的影响规律,为取热方式的选择及运行控制策略提供参考。最后,通过大连某综合楼进行跨季节水池储热太阳能供暖系统方案设计及模型求解,并分析其环境效益影响。对太阳能资源属第Ⅲ类的寒冷地区,本论文主要研究结果如下：(1)综合考虑蓄集比对太阳能保证率的影响及对储热水池水温的控制,蓄集比在3～4范围较好。集热器效率提高0.1,太阳能保证率可提高26%,过低的集热器效率对太阳能保证率影响更明显。另外,水池良好的保温效果、建筑能耗的降低都对提升系统太阳能保证率有十分积极的影响,且有益于系统能效的提高。(2)直流供暖与水源热泵联合取热形式比换热器与水源热泵联合取热形式的换热损失更少,太阳能利用更充分,系统能效更高,太阳能保证率比后者高18%左右。取热换热器的换热效率提高10%,太阳能保证率平均可提高9%；水源热泵的ε2提高30%,太阳能保证率平均可提高3.3%。换热器换热效率和水源热泵COP的提高,均有利于系统能效的提升。但考虑到储热末期水源热泵的正常使用,池内水温不应过低,热泵较适宜制热系数为2-3。(3)根据工程经验及国内外研究成果,结合本研究,对大连某综合楼进行跨季节水池储热太阳能供暖系统设计,对系统全年水池水温进行预测并对系统能效进行分析。在节能减排方面,该系统也具有显著的环境效益。