Buffervat in warmtepompinstallaties: werking, voordelen en keuze richtlijnen

De toepassing van een buffervat in een warmtepompinstallatie speelt een cruciale rol in het optimaliseren van het systeem. Het buffervat helpt om het systeem stabiel te houden en het gedrag van de warmtepomp te verbeteren, wat uiteindelijk leidt tot een lager verbruik, een langere levensduur en een efficiëntere warmteopwekking. In dit artikel leggen we de principes van het buffervat uit, beschrijven we de technische werking en geven we aanbevelingen voor het kiezen van het juiste buffervat voor een warmtepompinstallatie.


Inleiding

Een warmtepomp is een systeem dat energie uit de omgeving (zoals lucht of grond) opwekt en deze omzet in warmte voor verwarming of sanitair water. Bij het gebruik van een warmtepomp is het belangrijk om het systeem zo efficiënt mogelijk te laten werken. Dit betekent dat het systeem niet te vaak moet aanspringen en uitgeschakeld worden, omdat dit de levensduur van de compressor vermindert. Hier speelt het buffervat een belangrijke rol.

Het buffervat fungeert als een soort intermediair tussen de warmtepomp en het afgiftesysteem (zoals vloerverwarming of radiatoren). Het zorgt ervoor dat de warmtepomp minder vaak moet aan- en uitschakelen, wat het pendelen vermindert. Dit heeft voordelen op meerdere vlakken: energiebesparing, langer gebruik van het systeem en een efficiëntere werking.

In de volgende paragrafen bespreken we de werking van het buffervat, de technische aspecten van het installeren ervan en de aanbevelingen voor het kiezen van een geschikt buffervat.


Wat is een buffervat en hoe werkt het?

Definitie en functie

Een buffervat is een behuizing gevuld met water dat fungeert als tijdelijke opslag voor warmte. Het vat is aangesloten op het warmtepompsysteem en het afgiftesysteem (zoals vloerverwarming of radiatoren). Het belangrijkste doel van het buffervat is om stabiliteit te creëren in het systeem, zodat de warmtepomp minder vaak moet starten en stoppen. Dit wordt ook wel pendelen genoemd.

Werking van het buffervat

Wanneer de warmtepomp warmte opwekt, wordt deze eerst opgeslagen in het buffervat. Vervolgens kan de warmte geleidelijk worden afgegeven aan het afgiftesysteem. Omdat het buffervat een reserve aan warm water biedt, hoeft de warmtepomp niet direct opnieuw aan te springen zodra een kleine hoeveelheid warmte nodig is. Hierdoor:

  • vermindert het aantal start- en stoptermen van de compressor
  • verlengt het de levensduur van de warmtepomp
  • verbetert het het energieverbruik en de efficiëntie van het systeem

Hydraulische ontkoppeling

Een ander belangrijk aspect van het buffervat is de hydraulische ontkoppeling tussen de warmtepomp en het afgiftesysteem. In een systeem zonder buffervat kan de stroming van het water in het afgiftesysteem direct invloed uitoefenen op de warmtepomp. Dit kan leiden tot onstabiele werking. Door het buffervat tussen te schakelen, wordt dit effect verminderd. De pompen in het afgiftesysteem kunnen onafhankelijk van de warmtepomp werken, wat de werking van het gehele systeem stabiel houdt.


Voordelen van het gebruik van een buffervat

De voornaamste voordelen van het gebruik van een buffervat in een warmtepompinstallatie zijn:

  1. Verlengde levensduur van de warmtepomp
    Omdat het buffervat het aantal keer dat de warmtepomp moet starten en stoppen vermindert, vermindert het ook het slijtage van de compressor. Dit leidt tot een langere levensduur van het systeem.

  2. Energiebesparing
    Het verminderen van het pendelen van de warmtepomp leidt tot een lagere energieverbruik. Ook de efficiëntie van de warmtepomp (gemeten in COP of SCOP) verbetert, omdat het systeem minder vaak op vol vermogen moet werken.

  3. Stabilisatie van het systeem
    Het buffervat zorgt voor een meer constante warmtevoorziening. Dit voorkomt ongemak voor de gebruiker en vermindert de kans op oververhitting of onderverhitting.

  4. Betere aanpassing aan de warmtebehoefte
    Door de opslagcapaciteit van het buffervat, kan het systeem beter reageren op veranderingen in de warmtebehoefte van het gebouw. Dit is vooral van belang in gebouwen met variabele warmtevraag (zoals bij dag- en nachtgebruik).

  5. Ondersteuning van modulerende warmtepompen
    Modulerende warmtepompen zijn in staat om hun vermogen aan te passen aan de warmtebehoefte. Het buffervat ondersteunt deze werking, omdat het ervoor zorgt dat de warmte die is opgewekt op een modulaire manier, op de juiste manier wordt afgegeven.


Wanneer is een buffervat nodig?

Er zijn meerdere factoren die bepalen of een buffervat nodig is in een warmtepompinstallatie. Hieronder geven we een overzicht van de situaties waarin het gebruik van een buffervat aanbevolen wordt.

1. Wanneer de warmtepomp niet volledig past bij het afgiftesysteem

Als de warmtepomp groter is dan de warmtebehoefte van het afgiftesysteem, kan het systeem snel in een pendelmodus raken. Dit gebeurt vooral bij afgiftesystemen die niet goed zijn afgesteld op een laagtemperatuurinstallatie, zoals bij traditionele radiatoren. In dergelijke gevallen is een buffervat nodig om het pendelen te voorkomen.

2. Bij niet-modulerende warmtepompen

Een niet-modulerende warmtepomp kan alleen op vol vermogen werken of niet opnieuw. Dit betekent dat het systeem continu moet aanspringen en stoppen om aan de warmtebehoefte te voldoen. Dit leidt tot onnodig slijtage en verhoogd energieverbruik. Een buffervat kan het pendelen verminderen en het systeem efficiënter maken.

3. Bij systemen met meerdere warmtebronnen

Als het systeem meerdere warmtebronnen bevat (zoals een houtkachel of een zonnepaneel), kan het buffervat dienen als een centrale opslagplaats voor warmte. Het zorgt ervoor dat warmte van verschillende bronnen op een gestructureerde manier kan worden gebruikt.

4. Bij warmtepompinstallaties zonder na-regeling

Een na-regeling is nodig om ervoor te zorgen dat de warmte die is opgewekt door de warmtepomp op de juiste manier wordt afgegeven. Als het afgiftesysteem altijd open staat en de warmtepomp precies op het benodigde vermogen is aangeschaft, is een buffervat mogelijk niet nodig. In alle andere gevallen is het aanbevolen om een buffervat te gebruiken.


Keuze en berekening van het juiste buffervat

Het kiezen van het juiste buffervat is belangrijk voor de efficiëntie en het functioneren van het gehele systeem. Hieronder geven we richtlijnen voor de berekening van de benodigde capaciteit van het buffervat, afhankelijk van het type warmtepomp.

1. Bij een modulerende warmtepomp

Voor een modulerende warmtepomp, waarbij het vermogen kan worden aangepast aan de warmtebehoefte, is de benodigde buffercapaciteit afhankelijk van het minimale vermogen. De formule is als volgt:

Buffervatcapaciteit = minimale vermogen x 20

Voorbeeld:
Als de warmtepomp minimaal 2 kW kan leveren, dan is het benodigde buffervat:
2 x 20 = 40 liter

2. Bij een lucht/water aan-uit warmtepomp

Voor een niet-modulerende warmtepomp (aange/uit), is de benodigde buffercapaciteit afhankelijk van het vermogen bij een buitentemperatuur van 15°C. De formule is:

Buffervatcapaciteit = vermogen x 20

Voorbeeld:
Als de warmtepomp 8 kW levert bij 15°C buitentemperatuur, dan is het benodigde buffervat:
8 x 20 = 160 liter

3. Bij een brine/water of water/water warmtepomp met 2 compressoren

Voor warmtepompen met meerdere compressoren, is de benodigde buffercapaciteit afhankelijk van het totaal vermogen. De formule is:

Buffervatcapaciteit = (vermogen van 1 compressor x 0,75) x 20

Voorbeeld:
Als de warmtepomp 2 compressoren heeft die elk 20 kW leveren, dan is het benodigde buffervat:
(20 x 0,75) x 20 = 300 liter

4. Bij warmtepompen met vermogen alleen bij 0°C of 7°C

Soms zijn technische gegevens alleen beschikbaar bij lage temperaturen. In dat geval is het aanbevolen om het vermogen met 1,2 te vermenigvuldigen voordat je verdergaat met de berekening.

Voorbeeld:
Als het vermogen bij 0°C is 10 kW, dan wordt het vermogen aangepast naar:
10 x 1,2 = 12 kW
Vervolgens:
12 x 20 = 240 liter


Aanbevolen installatieprincipes

Het correcte aansluiten van het buffervat is van groot belang voor de efficiëntie van het gehele systeem. Hieronder geven we enkele aanbevolen installatieprincipes:

  1. Plaatsing van de sensor
    De sensor voor het meten van de aanvoertemperatuur dient in het buffervat te worden geplaatst, zodat de warmtepomp niet onnodig aanspringt als het buffer nog warm genoeg is.

  2. Vermeiden van ongewenste menging
    Het buffervat moet zo worden aangesloten dat er geen ongewenste menging optreedt tussen het warmtepompcircuit en het afgiftesysteem. Dit zorgt ervoor dat de temperatuur in het afgiftesysteem nauwkeurig kan worden gemeten en beheerd.

  3. Afzondering van tapwater en verwarmingswater
    Het is aan te raden om tapwater en verwarmingswater in afzonderlijke buffers op te slaan. Dit voorkomt onnodige verhitting van het tapwater en zorgt voor een efficiënter gebruik van de warmtepomp.


Conclusie

Het gebruik van een buffervat in een warmtepompinstallatie is een belangrijke technische keuze die direct invloed heeft op de efficiëntie, levensduur en werking van het systeem. Het buffervat zorgt voor een stabilisatie van het systeem, vermindert het pendelen van de compressor, en ondersteunt de modulerende werking van de warmtepomp. Daarnaast helpt het het systeem om beter aan te passen aan de warmtebehoefte van het gebouw en vermindert het energieverbruik.

Het kiezen van het juiste buffervat is afhankelijk van het type warmtepomp, het vermogen en de omstandigheden van het afgiftesysteem. Door de juiste berekeningen te maken en de aanbevolen installatieprincipes te volgen, kan het buffervat de werking van de warmtepomp optimaliseren en zo bijdragen aan een duurzamere en efficiëntere verwarmingssystematiek.


Bronnen

  1. Viessmann – Warmtepomp en buffervat
  2. Duurzamemonumentenbrabant.nl – Warmtepomp algemeen
  3. Warmtepomp-weetjes.nl – Buffervat bij warmtepompinstallatie

Related Posts