在能源枯竭和环境污染的双重形势下,太阳能供暖工程被广泛应用于工程实际。当下太阳能供暖系统采用普通水箱蓄热,其热损失严重、蓄热密度较低且占用空间大。与普通水箱的显热蓄热相比,相变潜热蓄热具有蓄热量大、相变过程中温度稳定等优点。若将太阳能供暖系统与相变蓄热技术进行结合,则能够更好的节约能源。当下关于太阳能相变蓄热供暖系统的研究主要在于相变材料的研发制备、相变材料封装技术研究以及相变蓄热装置的优化改进等,而针对整个系统而言,将相变蓄热装置加入太阳能供暖系统后对供暖系统的影响鲜有研究,另外相变蓄热装置在太阳能供暖系统中合理匹配的研究同样较少,本文围绕这两个问题做了以下工作:(1)本文结合包头地区采暖季的太阳能辐射强度、环境温度等数据,针对城区建筑设计了太阳能供暖系统并介绍了其运行原理,得到了2018-2019年包头地区采暖季供暖系统的实验数据。(2)分别建立太阳能供暖系统中各个组件的数学模型,然后进行系统整体数学模型建立并仿真。通过与实验数据对比,风机盘管出风温度、集热器出口温度、集热水箱内部温度以及风机盘管回水温度的模拟值与实验值相比较,误差均在可控范围内,即通过实验验证太阳能供暖系统的数学模型具有一定的可靠性。(3)在太阳能供暖系统模型的基础上耦合相变材料模块,总结了太阳能相变蓄热供暖系统匹配方法。选取采暖季典型工况日进行模拟研究,结果表明太阳能相变蓄热供暖系统的电加热次数降低、太阳能的利用率得到提高、水箱内部的温度波动减小,验证了相变蓄热装置加入太阳能供暖系统的可行性。太阳能相变蓄热供暖是一种非常具有潜力的新型技术,通过对太阳能相变蓄热供暖系统的经济效益、节能效益、环保效益的综合评价,整体效益较优,这为太阳能相变蓄热供暖技术在我国西部地区的推广应用提供一定的理论依据和技术支持。