基于当前社会能源紧缺、能源发展和分布不均等问题,储能技术已逐渐成为我国补充能源形式、能量经济性应用的核心技术。本文旨在开发一种相变蓄冷材料,应用于夏季空调蓄冷系统,为空调系统提供冷水,以达到降低空调系统运行负荷或提高空调系统系能系数的目的。该相变蓄冷材料,利用夜间低谷电进行蓄冷,在白天用电高峰时间段释放冷量用于空调系统。芒硝作为无机相变材料,其具有相变潜热高、来源广泛、价格低廉、无刺激性等优点。但芒硝同样具有无机盐水合物类相变材料的共性问题,即融化过程中存在相分离及过冷度,并且相变温度偏高、导热系数低等。本文首先对芒硝进行改性,加入不同比例的相变温度调节剂以及成核剂,制备出共晶相变蓄冷材料（PCM）,对其进行实验测试,筛选出符合空调系统温度和蓄冷量要求的最佳共晶相变蓄冷材料;在此基础上,采用多孔介质膨胀蛭石作为载体负载共晶相变蓄冷材料,制备复合相变蓄冷材料（CPCM）,进一步优化复合材料热物性,为工业化应用奠定基础。主要研究内容及结论如下:首先,选用了不同质量分数的硼砂作为成核剂,与芒硝混合后进行步冷曲线测试,筛选出过冷度最低的配比;确定硼砂最佳添加比例后,再加入不同质量分数的氯化铵作为相变温度调节剂,重复上述实验,筛选出满足蓄冷所需相变温度的材料,即为最佳PCM。本文实验结果确定,硼砂的质量分数为3%氯化铵的质量分数为9%时,材料过冷度小于2℃,相变温度为16.2℃,满足要求。第二,采用膨胀蛭石（EV）作为载体,对所筛选的PCM进行负载,使用真空吸附法将材料负载到膨胀蛭石的微孔中,微尺度锁住以解决PCM相分离问题,制备出复合相变材料CPCM,并对CPCM各热物性参数进行实验测量,对其微观形貌进行观察,最终确定EV与PCM的质量比为1:6时达到负载极限,EV内部充满PCM;CPCM热导率、蓄冷量相比PCM均有提高,其相变温度为16.2℃,总蓄冷量为120.68k J/kg。第三,搭建热循环测试系统,对制备的CPCM进行多循环测试,研究其热循环稳定性。在常用空调系统冷水回水温度条件下进行了100次融化-凝固循环后,材料相变温度、蓄冷量、过冷度均无明显波动及衰减,说明该CPCM热循环稳定性良好;改变循环工况,考察装置出口水温及循环水速的影响,则低流速下进口水温为24℃时,CPCM释冷更充分、更稳定;考察材料封装管径的不同对材料融化-凝固循环的影响,则管径为30mm,水浴温度为11℃时换热释冷最佳;因此,面向实际应用确定了CPCM的工作参数。第四,对管式蓄冷元件内部温度分布进行了理论推导,有助于理解实际换热过程,管内相变是否具有均匀性。最后以实际应用为目标,设计了较大容量的蓄热换热装置,其特殊的结构具有一定的创新性。本论文工作对蓄冷技术的实际应用提供实验支撑和理论指导。