El desarrollo de colectores parabólicos de pequeño tamaño (PTCs) para la producción de calor a temperaturas medias (100-250 grados C) representa un enfoque interesante para aumentar la utilización de tecnologías solares térmicas en aplicaciones industriales. Así, el desarrollo de modelos simplificados para analizar y predecir su rendimiento bajo diferentes condiciones operativas y climáticas es crucial para evaluar el potencial de aplicación de esta tecnología de bajo costo. En este artículo, presentamos un método numérico que, al combinar simulaciones de elementos finitos tridimensionales (implementadas con el software COMSOL Multiphysics versión 6.1) con un análisis unidimensional (basado en un script de MATLAB), permite la determinación teórica de la potencia de salida de un pequeño PTC con un receptor tubular no evacuado que opera a una temperatura media. El modelo de elementos finitos considera tanto la no uniformidad del flujo solar concentrado en el tubo receptor (evaluado mediante un análisis de trazado de rayos de Monte Carlo) como el establecimiento de la convección natural en el espacio de aire entre el envoltorio de vidrio y el tubo absorbente. El modelo calcula, para varios valores de irradiancia normal directa (DNI) y temperaturas de entrada, la potencia térmica transferida al fluido de transferencia de calor (HTF) por unidad de longitud. Los datos se ajustan utilizando el método de regresión lineal múltiple, obteniendo una función que luego se utiliza en un modelo unidimensional multi-nodal para estimar las temperaturas y las ganancias de calor a lo largo del tubo receptor. Las salidas del modelo son la temperatura de salida y la potencia térmica total transferida al HTF. Con el fin de validar la metodología desarrollada para la evaluación de las características de transferencia de calor en el pequeño PTC con un receptor no evacuado, se llevó a cabo un experimento en el Laboratorio de Pruebas de Colectores Solares Térmicos de ENEA Trisaia. Este trabajo compara los datos teóricos con los adquiridos a través de la experimentación, obteniendo un buen acuerdo, con diferencias máximas del 0.2% y 3.6% para las temperaturas de salida y las potencias de salida, respectivamente.