Lucht-water warmtepomp met buffervat: werking, voordelen en keuzes
Een lucht-water warmtepomp is een moderne en energiezuinige oplossing voor verwarming en warmwaterproductie in woningen. Deze warmtepomp haalt warmte uit de omgevingslucht en gebruikt deze om het huis te verwarmen of om warm water op te wekken. Eén van de essentiële componenten in zo’n installatie is het buffervat, dat helpt bij het optimaliseren van de werking van de warmtepomp. In deze artikel wordt ingegaan op de werking van een lucht-water warmtepomp, de rol van het buffervat, de voordelen van deze combinatie, en belangrijke overwegingen bij de keuze en installatie.
Werking van een lucht-water warmtepomp
Een lucht-water warmtepomp werkt volgens het principe van warmteoverdracht. Ze haalt warmte uit de buitenlucht en gebruikt die om water op te warmen, dat vervolgens gebruikt wordt voor verwarming van de woning of voor het maken van warm water. Het proces is vergelijkbaar met dat van een koelkast, maar in omgekeerde richting.
Het werkingsschema bestaat uit meerdere stappen:
- Verdamper: Een ventilator zuigt buitenlucht aan en stuurt deze door een verdamper, waarin een koelvloeistof verdampt. Hierbij neemt de koelvloeistof warmte op uit de lucht.
- Compressor: De verdampte koelvloeistof wordt samengeperst in de compressor. Hierdoor stijgt de temperatuur van de stof.
- Condensor: In de condensor wordt de warmte overgedragen aan het water in het verwarmings- of warmwaterstelsel.
- Expansieventiel: De koelvloeistof wordt afgekoeld en verandert weer in vloeistofvorm, zodat het proces opnieuw kan beginnen.
Er zijn twee hoofdtypen uitvoeringen van lucht-water warmtepompen:
- Monoblok-uitvoering: Alle onderdelen bevinden zich in één unit, meestal binnen de woning. Deze uitvoering is geschikt voor woningen waarbij geen geluidsproblemen optreden en waar ruimte is voor de installatie.
- Split-uitvoering: De warmtepomp bestaat uit een binnenunit en een buitenunit. De buitenunit bevat de onderdelen die geluid produceren, zoals de ventilator en de compressor. De binnenunit is compact en stil, waardoor deze dichter bij de leefruimte geplaatst kan worden. De split-uitvoering is ook uitgerust met een omkeerbare werking, waardoor de warmtepomp ook in de zomer gebruikt kan worden voor afkoeling.
De rol van het buffervat in een lucht-water warmtepompinstallatie
Het buffervat is een essentieel onderdeel in een lucht-water warmtepompinstallatie. Het fungeert als een soort tijdelijk opslagvat voor warm water dat niet direct gebruikt wordt. Hierdoor kan de warmtepomp efficiënter werken en minder vaak aangaan, wat positief is voor zowel het rendement als de levensduur van het apparaat.
Hoe werkt een buffervat?
Het buffervat bevindt zich tussen de warmtepomp en het verwarmingssysteem. Wanneer de warmtepomp meer warmte opwekt dan op dat moment nodig is, wordt het overschot opgeslagen in het buffervat. Het water in het buffervat wordt meestal opgeslagen op een temperatuur van ongeveer 40°C. Wanneer het water in het buffervat afkoelt, kan het opnieuw opgewarmd worden door de warmtepomp. Omdat het water niet volledig afkoelt, kost het minder energie om het weer op temperatuur te brengen.
In een buffervat met een stratificatiesysteem stijgt het warme water naar de bovenkant van het vat en zinkt het koude retourwater naar de onderkant. Hierdoor wordt het warme water effectief gebruikt en blijft het vat zo lang mogelijk warm.
Voordelen van het gebruik van een buffervat
- Verhogen van het rendement van de warmtepomp: Een buffervat zorgt ervoor dat de warmtepomp minder vaak aangaat en uitgaat. Hierdoor loopt de compressor niet constant op vol vermogen, wat het rendement verhoogt en de levensduur van de installatie verlengt.
- Verlagen van het pendelen van de compressor: Het “pendelen” van de compressor, ofwel het steeds aanzetten en uitzetten, is schadelijk voor het apparaat. Een buffervat zorgt ervoor dat er altijd voldoende warmte in het systeem aanwezig is, waardoor de compressor niet onnodig aangaat.
- Zuiniger energiegebruik: Omdat het buffervat het overschot aan warmte tijdelijk opslaat, hoeft de warmtepomp niet direct te reageren op iedere warmtevraag. Hierdoor kan de warmtepomp met constante lage vermogens werken, wat efficiënter is.
- Mogelijkheid voor hybride installaties: Een buffervat kan ook gebruikt worden in hybride warmtepompsystemen, waarbij meerdere energiebronnen, zoals zonnepanelen of een houtkachel, op hetzelfde systeem aangesloten zijn. Zo kan energie die overdag opgewekt wordt, ook 's avonds gebruikt worden.
- Toegankelijke warmtevoorraad: Het buffervat zorgt ervoor dat er altijd een voorraad warm water beschikbaar is. Hierdoor hoeft de warmtepomp niet onmiddellijk in werking te treden wanneer warm water opgevraagd wordt.
Grootte van het buffervat
De grootte van het buffervat hangt af van het type warmtepomp en het vermogen dat deze kan leveren. Voorbeeldberekeningen zijn te vinden in de technische documentatie:
Voor een lucht/water warmtepomp die aan-uit werkt: Vermenigvuldig het vermogen bij 15°C buitentemperatuur naar een aanvoer van 35°C met 20. Dit geeft de gewenste bufferinhoud in liter.
Voorbeeld: Een warmtepomp die 8 kW levert bij deze temperaturen vereist een buffervat van 160 liter (8 x 20).Voor een modulerende lucht/water warmtepomp: Gebruik het minimaal vermogen bij 15°C buitentemperatuur naar een aanvoer van 35°C en vermenigvuldig dat met 20.
Voorbeeld: Een warmtepomp die kan moduleren tussen 2 en 8 kW vereist een buffervat van 40 liter (2 x 20).Voor een warmtepomp met 2 compressoren: Vermenigvuldig het totaal vermogen met 0,75 en met 20.
Voorbeeld: Een warmtepomp met 2 compressoren van elk 20 kW vereist een buffervat van 600 liter (40 x 0,75 x 20).
Deze berekeningen zijn gebaseerd op standaardtemperatuurwaarden. Als de technische gegevens van de warmtepomp alleen worden opgegeven bij andere temperaturen, zoals bij 0°C bron of 7°C buitentemperatuur, dan moet het vermogen eerst vermenigvuldigd worden met 1,2 voordat de formule wordt toegepast.
De invloed van een buffervat op de prestaties van de warmtepomp
De prestaties van een warmtepomp worden vaak gemeten aan de COP (Coefficient of Performance). Dit is de verhouding tussen het opgewekte vermogen en het energieverbruik. Een hogere COP betekent dat de warmtepomp efficiënter werkt.
Een buffervat draagt bij aan een hogere COP, omdat het zorgt voor een stabielere werking van de warmtepomp. Door het vermijden van frequent aanzetten en uitzetten, vermindert het het energieverbruik en verhoogt het rendement. Bovendien kan een buffervat ervoor zorgen dat de warmtepomp op lager vermogen werkt, wat ook gunstig is voor het rendement.
Levensduur en onderhoud
Omdat het buffervat helpt bij het verminderen van het pendelen van de compressor, heeft het ook een positieve invloed op de levensduur van het apparaat. Een compressor die minder vaak aangaat, heeft minder slijtage en duurt langer. Dit betekent dat het onderhoud minder frequent nodig is en dat de investering in een lucht-water warmtepomp op de lange termijn gunstiger is.
Hygiënebuffervat
In sommige gevallen wordt ook een hygiënebuffervat gebruikt. Dit is een buffervat dat bovendien zorgt voor het opslaan van warm water op een temperatuur van ongeveer 60°C. Op deze temperatuur kan het water drinkbaar blijven, omdat bacteriën niet kunnen groeien. Het hygiënebuffervat is dus ook geschikt voor het opwekken van sanitair warm water. Het warme water zit bovenin het buffervat en stroomt naar de radiatoren, terwijl het koude retourwater onderin het buffervat terecht komt en opnieuw opgewarmd wordt.
Keuzes bij het installeren van een lucht-water warmtepomp met buffervat
Bij de keuze voor een lucht-water warmtepomp met buffervat zijn er verschillende aspecten waar rekening mee moet worden gehouden:
- Type warmtepomp: Kies tussen een monoblok- of split-uitvoering, afhankelijk van de ruimte in het huis en de akoestische eisen.
- Vermogen: Het vermogen van de warmtepomp moet afgestemd zijn op de energiebehoefte van het huis. Te weinig vermogen leidt tot onvoldoende verwarming, te veel vermogen leidt tot inefficiëntie.
- Grootte van het buffervat: De grootte van het buffervat moet overeenkomen met het vermogen van de warmtepomp, zoals uitgelegd in de berekeningen.
- Hygiënebuffervat of niet: Als er ook sanitair warm water nodig is, is een hygiënebuffervat een betere keuze.
- Invertertechnologie: De nieuwste warmtepompen zijn uitgerust met invertertechnologie, waardoor het vermogen automatisch afgesteld wordt op de warmtebehoefte. Dit leidt tot een hoger rendement en minder slijtage.
- Subsidies en belastingvoordeel: In Nederland zijn er vaak subsidies of belastingvoordeel beschikbaar voor de installatie van een warmtepomp. Het is verstandig om hierover informatie op te zoeken bij de leverancier of via de overheid.
Conclusie
Een lucht-water warmtepomp met buffervat is een efficiënte en duurzame oplossing voor verwarming en warmwaterproductie. Het buffervat speelt een essentiële rol in het optimaliseren van de werking van de warmtepomp, doordat het zorgt voor een stabielere werking, minder slijtage en een hoger rendement. Door het vermijden van het “pendelen” van de compressor verlengt het ook de levensduur van het apparaat. Daarnaast maakt het buffervat het mogelijk om meerdere energiebronnen aan te sluiten op hetzelfde systeem, zoals zonnepanelen of een houtkachel. Dit zorgt voor een flexibelere en zuinigere energieopwekking. Bij de keuze voor een lucht-water warmtepomp met buffervat is het belangrijk om rekening te houden met het vermogen, de grootte van het buffervat en eventueel het gebruik van invertertechnologie of een hygiënebuffervat. Een correcte afstemming van de warmtepomp en het buffervat leidt tot een efficiënter en duurzamer verwarmingssysteem.
Bronnen
Related Posts
-
Warmtepompen in de energietransitie: feiten, fabels en voor- en nadelen
-
Nationaal Warmtepomp Trendrapport 2024/2025: Marktdaling, beleid en kansen voor installateurs
-
Voor- en nadelen van warmtepompen: een overzicht voor verstandig beslissen
-
Optimaliseren van de nachttemperatuur bij warmtepompverwarming: Efficiëntie en comfort in balans
-
Muurdoorvoeren voor warmtepompen: toepassing, installatie en toepassingsgebieden
-
Mr. Silence Warmtepomp: Een Uitgebreide Handleiding voor Gebruik en Onderhoud
-
Warmtepompen: Duurzaam Alternatief voor Verwarming en Koeling
-
Monoblock warmtepompsystemen met buffervat: een duurzame oplossing voor verwarming en tapwater