建筑能耗在全球能耗总占有较大的比重,其中用于空调系统以及生活热水制取的能耗也十分可观。夏热冬暖地区的酒店和医院等公共建筑对于制冷和生活热水全年都有较为稳定的旺盛需求。传统的热水制取设备以热泵热水机组或者锅炉为主,而很多建筑通常采用功能单一的制冷机组进行制冷,尤其是已经建成多年的大型公共建筑。在这些公共建筑当中,空调系统的制冷机组需要向外界排放大量的冷凝热,同时要消耗额外的能源制取热水。若这些冷凝热可以用于制取热生活热水,这不仅可以节约制热水所消耗的能源,而且可以减少向环境排放热量。将相变蓄热技术应用于回收冷凝热制取生活热水中,可有效地解决冷凝热排放量和制取热水需求不同步的问题,实现热量的移峰填谷,从而提高能源的利用效率。相变蓄热技术的关键是相变材料,其中无机水合盐作为相变材料具有单位体积潜热大、导热系数较高、成本较低等优势,同时也存在过冷度大以及相分离严重等问题。另外,对于无机水合盐相变材料,其相变温度往往需要通过一定的调节手段以满足实际蓄放热应用要求。此外,相变蓄热材料在蓄热系统当中需要有稳定的蓄放热相变行为,以及在相变温度段中具有较大的蓄放热能量密度。为此,本论文针对空调系统冷凝热回收应用于制取热水的应用特性,研制高性能三水醋酸钠复合相变材料（SAT-based CPCM）,并对其蓄放热性能进行研究。具体研究内容和结论如下:首先,选择以氯化钾（KCl）和尿素（urea）作为相变温度调节剂,对三水醋酸钠（CH3COONa·3H2O,SAT）进行改性,制备适合于回收冷凝热的改性SAT-based CPCM,并研究调温剂用量对于SAT的相变温度和相变焓值的影响。实验结果表明,改性SAT的相变温度和相变焓值都随KCl的添加量增大而减小,而当添加量超过8wt%时,相变温度基本固定不变。以羧甲基纤维素钠（CMC）作为增稠剂,改善改性SAT的相分离问题,考察不同CMC的添加量对于改性SAT在加热冷却循环中相分离现象的改善效果,得出CMC最小添加量为6wt%。向SAT-KCl相变体系加入少量urea,相变温度略有上升;随着urea添加量的增加,SAT-KCl-urea的相变温度逐渐降低;当urea添加量为3wt%时,相变体系的相变温度以及相变焓值分别为47.1°C和232.0k J/kg。以十二水磷酸氢二钠（Na2HPO4·12H2O,DSP）作为成核剂,分析不同含量的成核剂对于改性SAT过冷度的影响,得出成核剂最小添加量。对制备出的SAT-based CPCM进行多次加热-冷却测试,考察其在循环中的热物性稳定和化学稳定性。分析结果表明,制备出的SAT-based CPCM相变温度为47.8°C,相变焓值为242.0k J/kg,具有作为回收冷凝热的潜力。其次,为了提高SAT-based CPCM蓄热单元的单位蓄热量,添加去离子水进入体系并在真空中进行蓄放热测试。向SAT-based CPCM加入去离子水,考察不同去离子水添加量对相变材料体系的相变温度和相变焓值变化,确定适合的去离子水添加量,并标记为SAT-based CPCM with extra water。结果表明,添加少量去离子水会使CPCM的相变材料上升,之后随着添加量增加而降低,相变焓值则随着添加量增加而减小。添加7wt%去离子水的CPCM相变温度为47.8°C,相变潜热为212.1k J/kg。SAT-based CPCM with extra water在常压工况下蓄放热循环中的相变阶段释放热能密度比SAT-based CPCM小6.3%。而在真空度为0.09MPa和0.10MPa工况下SAT-based CPCM with extra water的相变阶段释放热能密度大幅提升,相比于常压工况提高了14.9%和12.8%。但随着真空工况下循环的进行,其蓄放热相变平台温度和平台维持时间表现出不稳定性,且其相变阶段释放热能密度有所衰减。最后,为稳定并优化SAT-based CPCM with extra water在不同运行压力工况以提高其蓄放热循环稳定性,采取膨胀石墨（EG）为相变材料提供较为稳定的运行空间;复合后进行真空度为0.09MPa常压工况下的蓄放热测试。通过泄漏测试,确定50目、80目和100目EG最大相变材料吸附量均为15wt%。各目数EG含最大相变材料吸附量的复合材料的差示扫描量热仪（DSC）测试结果表明,EG目数的差异对于相变温度及相变潜热基本无影响。Hot Disk热常数分析仪测试结果表明,EG对于相变体系导热系数的提升效果明显。而由于目数大的EG之间存在更大的接触界面热阻,导热系数提高的幅度随着EG目数的增加而减小。最终,筛选出50目EG吸附85wt%的SAT-based CPCM with extra water作为在不同运行压力工况进行蓄放热测试的SAT-EG CPCM,其相变温度和相变焓值分别为48.5°C和175.6k J/kg。同时,SAT-EG CPCM的FT-IR测试结果表明其制备为SAT-based CPCM with extra water与EG的物理复合,具有稳定的化学性质。SAT-EG CPCM在常压和真空度为0.09MPa工况下的蓄放热循环结果表明,随着循环的进行仍保持一致的蓄放热相变温度范围及其维持时间,说明EG有效稳定相变材料的蓄放热性能。并且,SAT-EG CPCM在放热过程相变阶段中与冷源保持较大的温差以提高热能释放速率,对于将SAT-EG CPCM相变蓄热单元实际应用于空调系统冷凝热回收以用于加热生活供水具有巨大的应用前景。另外,EG的添加大幅增加SAT-EG CPCM在常压工况下相变阶释放的热能密度至7.944k W·h/kg,且比真空度为0.09MPa工况下更大,这与压力工况对无吸附EG的CPCM的相变阶段释放热能密度的影响规律相反。对于固液相变材料在蓄放热运行压力工况的研究目前基本无文献报道,为提高相变材料相变阶段的蓄放热性能,提供新的探索思路。