农村的能源问题已经成为制约我国经济和社会发展的重要一环,不仅涉及节能减排的国策,更是社会主义新农村建设的重要内容。农村冬季采暖能耗占总能耗利用的一大部分。因此结合农村用能特点,合理地利用资源是节能的有效途径。我国农村地区拥有丰富的太阳能和生物质能资源和有利的利用条件,但都存在使用间歇性和利用率不高等缺点,基于此并结合农村实际情况研究,本课题主要研究太阳能和生物质能等能源利用中的蓄、放热方面问题,设计地埋盘管-蓄热地面系统,采取实验研究和计算分析相结合的方法研究其热工性能,为农村地区提供一种合理蓄、放热的措施,以适应农村住宅用热间歇时间长、即时性高、调整频繁、波动性大等特点,实现能源多能互补综合利用的目的。首先,本文以大连理工大学建筑环境与设备实验室的太阳能-土壤源热泵系统为热源基础,设计并搭建了地埋盘管-蓄热地面实验系统,并利用实验台进行标准工况、改变供水流量工况和改变供水温度三种工况的实验,研究蓄热地面的热工特性。实验结果表明：若采用较高的热源温度(供水温度40℃)进行实验,蓄热量比低供水温度(供水温度35℃、30℃)的工况提升20%以上,散热量则能提升50%以上；若采用较大的供水流量(供水流量500L/h)进行实验,蓄热量比小流量工况(供水流量200L、350L/h)的实验的提升不到15%,散热量的提升最多仅在30%左右。即使用较高供水温度和较大供水流量,蓄热地面系统将表现出良好的热工性能,但要根据实际应用选择。其次,本文从传热学角度对蓄热地面的传热进行理论分析。重点分析了蓄热体内部的温度分布,并与实验结果对比,验证了模拟计算可以为蓄热地面的设计提供初步的理论依据。最后,结合实际应用情况和前人的研究结果对蓄热地面的尺寸设计进行了限定,并结合对太阳能和生物质能利用的实例给出了热源选择的建议。基于实验和计算的分析,得到了蓄热地面的热工特性曲线和表达式,研究发现蓄热地面的蓄热量和散热量随总供热量的增加而增加,并且增量也是变大的趋势,即供给蓄热地面的总热量越大,系统的热工性能越好。进一步建立数学计算模型,计算的结果与实验结果相对误差保持在±10%以内,验证此模型可用于工程设计。最后结合蓄热地面的实际应用,提出了蓄热地面的设计流程,为进一步研究和应用蓄热地面系统提供支持,并为实际工程提供一定的指导。