【الهدف】 لتحسين كفاءة توليد الطاقة الحرارية الشمسية، تم اقتراح يمتص حرارة جديد بنظام تجويف دوار للطبق الشمسي الحراري. 【الطريقة】 تم استخدام طريقة مونت كارلو لبناء نموذج تتبع الأشعة من الانبعاث إلى الامتصاص، باستخدام هواء جوي كوسيط لامتصاص الحرارة. تم إدخال شروط الحدود الحرارية عبر دالة معرفة من قبل المستخدم إلى برنامج ميكانيكا الموائع الحسابية (CFD)، وبناء نموذج محاكاة عددية للامتصاص والفضاء المحيط. تم تحليل الخصائص البصرية والحرارية أثناء ظروف عدم وجود رياح، بشدة الإشعاع المباشر المتعامد (DNI) من 700 إلى 900 واط/متر²، وزاوية بين محور فتحة الإضاءة ومحور أنبوب الامتصاص (زاوية γ) بين 0° و75°. وتم التحقق تجريبياً من حالة عمل واحدة. 【النتائج】 أظهرت النتائج أن الكفاءة البصرية غير متأثرة بـ DNI، حيث تقل الكفاءة من 98.5% إلى 97.8% مع زيادة زاوية γ من 0° إلى 75°. مع زيادة γ، تدخل المزيد من الأشعة إلى جدار التجويف، وتوزيع درجات الحرارة داخل وخارج الامتصاصي غير متساو، وتزداد مساحة المنطقة عالية الحرارة على جدار التجويف ودرجة الحرارة القصوى لجدار الأنبوب. تزداد خسائر الحرارة بالتوصيل، الحمل، والإشعاع مع زيادة DNI وزاوية γ، ويكون تأثير زاوية γ على خسائر الحرارة الإشعاعية والحمل أكثر وضوحاً. عند زوايا γ الكبيرة، تزداد خسائر الحرارة الإشعاعية والحمل بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في كفاءة التجميع والكفاءة الكلية. 【الاستنتاج】 يمتص الحرارة ذو التجويف الدوار الجديد قادر على تحقيق كفاءة بصرية تزيد عن 97%، وكفاءة تجميع تزيد عن 80%، وكفاءة كلية تزيد عن 70%، مع تأثير جيد لتركيز الجمع الحراري، ويقدم مرجعاً لتصميم أنظمة توليد الطاقة الشمسية الحرارية الكبيرة بنظام الأطباق.

يمتص حرارة تجويفي؛ طبق؛ كفاءة بصرية؛ توليد طاقة شمسية مركزة