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Estimador de duración de almacenamiento solar térmico

Este estimador calcula la duración aproximada de un almacenamiento solar térmico cuando se conoce la energía útil disponible en el depósito y la potencia térmica media de la demanda. El cálculo expresa en horas cuánto tiempo puede mantenerse el suministro si no entra energía solar adicional durante el periodo considerado. Es una herramienta útil para evaluar de forma preliminar la relación entre tamaño de almacenamiento y consumo en sistemas de agua caliente, calefacción o procesos. La autonomía real también depende de pérdidas del depósito, estratificación, temperatura mínima útil, intercambiadores, control y variación de la carga; por ello conviene introducir una capacidad útil que ya refleje el rango de temperatura realmente aprovechable.

Datos de entrada

kWhₜ
kWₜ
%
Resultado
—
Duración térmica estimada
Calor entregable—
Demanda media—
Duración en minutos—
Rendimiento usado—

1. Determina la energía útil
Introduce los kWh térmicos que pueden extraerse entre la temperatura máxima y la mínima útil del almacenamiento.

2. Añade la demanda media
Indica la potencia térmica media que se espera atender mientras se descarga el depósito.

3. Incluye pérdidas de entrega
Utiliza el rendimiento para representar pérdidas del intercambio y distribución hasta la carga.

4. Revisa las horas
El resultado muestra cuánto tiempo duraría la energía útil con una demanda constante.

5. Contrasta con el perfil real
Si la carga varía mucho, usa este valor como referencia y completa el análisis con datos horarios o por intervalos.

Duración (h) = Energía térmica útil × Rendimiento de entrega ÷ Demanda térmica media

Variables:

  • Energía térmica útil: calor aprovechable almacenado, en kWhₜ
  • Rendimiento de entrega: fracción de calor útil que llega a la carga
  • Demanda térmica media: potencia de consumo durante la descarga, en kWₜ

Supuestos: Se supone una demanda constante y ausencia de nuevo aporte solar. La energía útil debe considerar el rango de temperatura aprovechable del sistema.

Qué significa el resultado

La duración representa la autonomía térmica aproximada del almacenamiento bajo la carga media introducida.

Un depósito con mucha energía nominal puede ofrecer menos energía útil si la temperatura cae por debajo del nivel requerido por la aplicación.

Datos:

  • Energía útil almacenada: 800 kWhₜ
  • Demanda media: 120 kWₜ
  • Rendimiento de entrega: 92 %

Cálculo:
Calor entregable = 800 × 0,92 = 736 kWhₜ. Duración = 736 ÷ 120 = 6,13 h.

Resultado:
6,13 horas, aproximadamente 368 minutos.

Interpretación:
Sin nueva aportación solar, el almacenamiento podría cubrir una demanda media de 120 kWₜ durante algo más de seis horas.

¿Cómo convierto el volumen de un depósito en kWh térmicos?

Necesitas conocer masa o volumen, calor específico del fluido y diferencia de temperatura útil. Esta calculadora parte de la energía útil ya expresada en kWhₜ.

¿La capacidad útil es igual a la energía total almacenada?

No siempre. Parte de la energía puede quedar por debajo de la temperatura mínima necesaria y no ser aprovechable por la carga.

¿Debo incluir las pérdidas en reposo del depósito?

Si son relevantes durante el periodo, reduce la energía útil o utiliza un modelo temporal. El rendimiento de entrega representa principalmente pérdidas hasta la carga, no necesariamente pérdidas dependientes del tiempo.

¿Qué ocurre si vuelve a haber sol durante la descarga?

La autonomía real puede aumentar porque el campo solar aporta energía simultáneamente. Este cálculo supone deliberadamente que no entra calor adicional.

¿Cómo se diferencia este cálculo del dimensionamiento del campo solar?

El almacenamiento relaciona energía acumulada con horas de demanda; el dimensionamiento del campo solar relaciona demanda diaria con área colectora y recurso solar.