在当前电网侧削峰填谷对储能技术的宏观需求和煤改电的政策背景下,发展谷电蓄热供暖技术对于促进低谷电消纳和实现清洁供暖都具有重要意义。但传统的固体蓄热装置体积较大,需要占据建筑内部一定的使用空间,而相变蓄热装置由于其介质本身的低热导率使得蓄存的热量难以取出,电能转化为有效输出热的系统整体效率不高,因而目前缺少结构简单实用、经济性较好的分散式蓄热电采暖装置。为此,本课题提出一种适用于装配式建筑的模块化谷电利用相变蓄热墙体,并结合实验与数值模拟,分析了其基本构成单元的蓄热和放热性能,优化了换热结构,并简要分析了其在峰谷电价差下的应用经济性。具体研究内容如下:1、基于建筑供暖所需的温度及安全稳定性要求,选择相变温度为62℃的石蜡作为基体蓄热材料,并通过动态热响应实验优选出了膨胀石墨（EG）作为强化导热材料,而后制备了不同质量分数的EG/石蜡复合相变材料（PCM）。通过一系列热性能表征发现,复合PCM的导热系数和空隙率随着EG含量的增大而增大,12wt%的复合PCM热导率相比较于纯石蜡提高了近12倍。DSC测试表明EG的添加对PCM的相变温度影响不大,但相变潜热会随EG配比的增大而减小。综合考虑换热性能及蓄热密度后,选择了8wt%的EG/石蜡复合PCM作为蓄热材料。2、在设计材料封装容器方面,首先结合模块化思想提出了相变蓄热单元的概念,然后根据蓄热场景和换热结构要求,设计得到了蓄热单元的基本参数,最后通过实验探究了其实际蓄热和放热性能。实验结果表明:蓄热单元内所设置的面加热源能有效防止蓄热过程中的局部过热问题。应用复合PCM后,相变蓄热单元的蓄热时间缩短了23%,蓄热效率从纯石蜡的93%提升到了97%。放热过程中的平均放热功率由石蜡相变单元的14.3W提高到22.5W,但在最小放热功率的限制下,蓄热单元在单一运行工况下的有效放热效率仅为63.4%。3、由于实际放热效率较低,因此借助数值模拟方法对相变蓄热单元的放热过程进行了仿真优化。结果表明:蓄热单元外形尺寸的高宽比越大,放热速度越快,有效放热效率最高为84.2%,但蓄热密度相比原相变蓄热单元减少了约19.1%;使用缩放管、扭曲带和内翅片来强化管侧传热,对应的蓄热单元的放热效率较原相变单元都有了较大的提升,尤以内翅片管蓄热单元为最,其前期的瞬时放热功率较光管提高了近80%,有效放热效率则高达89.48%。4、结合当前装配式建筑的发展现状,将蓄热装置与建筑隔墙相结合,设计构造出了以相变单元为基础的谷电蓄热墙体模块,优选了聚氨酯材料作为内保温层和发泡陶瓷作为外部框架,并给出了谷电蓄热墙体的工程装配方案;而后针对一整栋办公楼应用谷电蓄热墙体来进行经济性分析,结果表明:由于初投资较大,该项目在20年运行期限内的净现值仅为13.91万,收益率较低。后续研究中需要进一步优化整体结构,降低材料成本,提高系统总热效率。