El uso de sistemas de almacenamiento de calor en estanques a gran escala puede aumentar la proporción de energías renovables en sistemas de calefacción centralizados. Actualmente, los modelos disponibles para sistemas de almacenamiento térmico en estanques se basan en gran medida en la modelización numérica y carecen de modelos analíticos o semianalíticos que permitan cálculos rápidos y precisos. En base a esto, este estudio propone un modelo semianalítico adecuado para grandes cuerpos de almacenamiento térmico de agua. El modelo se resuelve por separado en los dominios de agua y suelo, y luego se acopla a través de la temperatura de las paredes laterales y el fondo del estanque, así como del flujo térmico en las fronteras. En el análisis de transferencia de calor en el agua, se propone un modelo de "tres zonas" que divide la sección transversal en zona central, zona de transición y zona de borde; en comparación con el modelo unidimensional simple, el modelo "tres zonas" tiene en cuenta el flujo horizontal del agua, haciendo que la simulación dinámica de la temperatura del agua sea más precisa. En el análisis de transferencia de calor en el suelo, se mejoró el modelo de fuente cilíndrica finita utilizado en el campo de las bombas de calor geotérmicas para adaptarlo a la modelización de sistemas de almacenamiento térmico en estanques de gran tamaño. Posteriormente, el modelo analítico se validó utilizando datos medidos durante 10 años del proyecto danés de almacenamiento térmico en un estanque de 60 000 m³, encontrando que el error promedio de la temperatura del agua en las posiciones superior, superior media, media, inferior media e inferior fue de 0,233%, 0,44%, 0,445%, 0,316% y 1,27%, respectivamente, todos menores al 1,5%, lo que indica que el modelo semianalítico tiene alta precisión y fiabilidad.

almacenamiento térmico estacional; sistema de almacenamiento térmico en estanques a gran escala; modelo numérico; modelo analítico