El problema es que realizas un balance energético sin tener en cuenta que existe una dinámica en el sistema. En mi opinión dos soluciones posibles:
1.- Emplear un programa (o desarrollar, pq no??) que cálcule el sistema teniendo en cuenta esta dinámica.
2.- Emplear ecuaciones que modelen estas dinámicas del sistema (f-CHART)
Una opción ampliamente usada es la segunda y a pesar de las opiniones que he llegado a leer en algún sitio es tan buena como la primera dando resultados dentro del margen de error propio del primer sistema. Por supuesto hay que tenerlo todo en cuenta y digo todo

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Te propongo que como el forero diseñator gastes el tiempo en introducir las fórmulas del método f-Chart en una excel, recuerda además deberás tener en cuenta las pérdidas en la distribución/recirculación, que los datos de entrada sean los mismos del programa con el que pretendes comparar tus cálculos,...
Bueno un saludo y animo