平板型太阳能集热器作为太阳能光热利用系统的重要核心部件，在日常生产和生活中有着广泛应用。传统的平板型太阳能集热器介质种类单一，应用范围有限。本文提出一种双效平板型太阳能集热器，该集热器具有三种工作模式：水集热模式、空气集热模式和水-空气复合集热模式，极大的提升了集热器的集热效率和使用率。　　本文采用实验与模拟相结合的方式来研究自行设计加工的双效平板型太阳能集热器的热性能。通过搭建实验平台，分别对空气集热模式、水集热模式和空气-水复合集热模式下的集热器热性能进行实验研究。对实验结果进行研究分析表明：与空气集热模式和水集热模式相比，在复合模式下，集热器的集热效率有了显著提升，基于采光面积的集热器日平均效率为 73.4%，集热器总效率基本保持在 70%以上。　　利用 CFD 软件研究集热器的换热过程，得到集热器流体域内部的流场状态和吸热板表面温度分布，同时对集热器进行结构优化，研究关键参数对集热器热性能的影响。通过模拟研究发现，在集热器空气流体域内存在大范围空气流动死区，使吸热板出现大面积局部高温区，导致集热效率下降。针对该现象，提出安装传统型扰流板和开孔型扰流板的集热器优化模型，经模拟研究发现，安装传统型扰流板的集热效率有所提升，在空气模式下，集热器效率由 52.1%提升到 62.9%，但在扰流板背部区域仍存在空气流动死区。进而对扰流板进行开孔优化，空气通过开孔形成射流，增强了扰流板背部的空气扰动，抑制了高温区形成，安装开孔型扰流板的效率达到 66.7%。　　最后利用 CFD 软件模拟研究空气质量流量、水质量流量和外界环境温度对复合模式下双效集热器热性能的影响，模拟研究发现，在集热器接收到的总辐射量一定的情况下，空气模块和水模块的换热量有着相互制约的关系，增加空气质量流量或水质量流量均可以使集热器效率提升。当空气质量流量上升，空气模块换热量增加，空气模块集热效率上升，水模块换热量减少，水模块的集热效率下降，反之亦然。随着环境温度的上升，集热器的热损失减少，空气模块和水模块效率都呈现上升趋势。