El uso de sistemas de almacenamiento térmico en estanques a gran escala puede aumentar la proporción de energías renovables en los sistemas de calefacción centralizada. Los modelos disponibles para sistemas de almacenamiento térmico generalmente se basan en modelado numérico y carecen de modelos analíticos rápidos y precisos. En este estudio, se propone un modelo analítico adecuado para grandes cuerpos de agua de almacenamiento térmico. El modelo se resuelve por separado en el dominio acuático y del suelo, y luego se acopla mediante la temperatura de las paredes laterales y el fondo del estanque y el flujo térmico en los límites. En el análisis de transferencia de calor en el dominio acuático, 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 un modelo unidimensional simple, este modelo de "tres zonas" considera el flujo horizontal del agua, lo que hace 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 adecuarlo a la modelización de sistemas de almacenamiento térmico en estanques grandes. Posteriormente, el modelo analítico fue validado utilizando datos medidos durante 10 años del proyecto danés de almacenamiento térmico en estanques de 60 000 m³, encontrando que el error promedio de la temperatura del agua en las posiciones superior, media superior, media, media inferior e inferior fue de 0,233 %, 0,44 %, 0,445 %, 0,316 % y 1,27 %, todos inferiores al 1,5 %, lo que indica que el modelo analítico tiene una alta precisión y fiabilidad.

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