OBJETIVO: Avaliar um sistema de armazenamento térmico via técnica de estratificação térmica acoplado a um refrigerador doméstico modificado por meio de métodos estatísticos. MÉTODOS: Os dados foram coletados experimentalmente por Marchi Neto (2007) durante três dias de hora em hora, e são referentes à temperatura da água dentro do reservatório de armazenamento em 31 pontos distintos da altura do tanque. Os dados foram analisados por meio de uma análise de agrupamento que visa determinar quais alturas de dentro do reservatório apresentam as mesmas características, e por fim utilizando um modelo de regressão não linear, o comportamento das curvas de temperatura foi modelado. RESULTADOS: Os resultados mostraram que sete termopares distribuídos em determinadas posições seria o número adequado para se avaliar o sistema de armazenamento térmico e o comportamento da temperatura da água no interior no sistema. Então, para o grupo de maiores alturas, a temperatura média estimada pelo modelo durante o regime permanente foi de aproximadamente 35C e o tempo estimado necessário para se atingir o mesmo foi em torno de 11 horas. CONCLUSÕES: A partir da análise de agrupamentos, observou-se um superdimensionamento no número de sensores de temperatura, e a previsão da temperatura média da água dentro do sistema de armazenamento térmico se mostrou interessante, ao se pensar na quantidade de energia armazenada.