Warmtepomp met buffervat, (bijna) altijd doen!

Als ervaren installateur begrijpt u dat het toevoegen van een buffervat aan een warmtepompsysteem cruciaal kan zijn voor de efficiëntie en levensduur van het systeem. Bij Edo Stille BV zijn we van mening dat het gebruik van buffervaten een integraal onderdeel is van hoogwaardige warmtepompinstallaties. In dit uitgebreide artikel zullen we alle aspecten van buffervaten behandelen, inclusief definities, kosten, voordelen en gedetailleerde berekeningen om de optimale grootte van een buffervat te bepalen.

Definitie van een Buffervat

Voordat we dieper ingaan op de technische aspecten, laten we eerst de definitie van een buffervat verduidelijken. Een buffervat is een reservoir waarin overtollige warmte wordt opgeslagen die door de warmtepomp wordt gegenereerd wanneer er geen directe warmtevraag in huis is, voor de verwarming van de woning dus. Door deze warmte op te slaan kan de warmtepomp efficiënter werken en wordt onnodig in- en uitschakelen (pendelen) voorkomen.

Een buffervat is dus iets anders dan een tapwater voorraadvat. Een tapwater voorraadvat dient voor de warm tapwater voorziening om bijvoorbeeld van te kunnen douchen. Dit is dus een apart vat dat los van het buffervat wordt toegevoegd in All-Electric warmtepomp installaties.

Kosten van een Buffervat

Het toevoegen van een buffervat aan een warmtepompsysteem brengt extra kosten met zich mee die moeten worden overwogen. Een buffervat van ongeveer 50 liter kan variëren in prijs van 500 tot 1.000 euro, inclusief btw en installatie. Voor grotere modellen van 100-200 liter kunnen de prijzen variëren van 700 tot 1200 euro. Hoewel dit een aanzienlijke investering lijkt, zullen we later in dit artikel zien dat de voordelen opwegen tegen de kosten.

Voordelen van een Buffervat

Het toevoegen van een buffervat aan een warmtepompsysteem biedt aanzienlijke voordelen, en hieronder worden vier cruciale redenen uitgebreid besproken:

1. Verlenging van de levensduur van de warmtepomp

Een buffervat draagt significant bij aan de verlenging van de levensduur van een warmtepomp door het verminderen van pendelgedrag. Pendelen treedt op wanneer de warmtepomp frequent in- en uitschakelt, wat resulteert in versnelde slijtage. Elke start-stopcyclus telt als een draaiuur, en de levensduur van een warmtepomp wordt bepaald op basis van het aantal draaiuren per jaar.

Een warmtepomp heeft doorgaans een levensduur van minimaal 15 jaar, maar zonder buffervat kan dit aanzienlijk afnemen tot slechts 8 jaar. Dit komt door het feit dat het afgiftesysteem een bepaalde hoeveelheid water bevat, en bij onvoldoende systeeminhoud gaat de warmtepomp pendelen.

Door het buffervat wordt de systeeminhoud vergroot, waardoor de warmtepomp minder frequent hoeft te pendelen. Dit resulteert in minder slijtage en een langere levensduur. Bijvoorbeeld, een warmtepomp van 7 kW zou zonder buffervat een leidingdiameter van 32/30 mm vereisen, terwijl met een buffervat 28/26 mm voldoende is.

2. Optimaal benutten van het vermogen van de warmtepomp

Een klein temperatuurverschil (delta T) is van essentieel belang voor een optimale werking van de warmtepomp. Het hoogste rendement wordt behaald bij een delta T van ongeveer 5 graden Celsius. Een buffervat maakt het mogelijk om het volledige vermogen van de warmtepomp te benutten door het creëren van een parallel circuit waarin het water van de warmtepomp snel circuleert met een kleine delta T.

Dit betekent dat het water met een hogere snelheid door het buffervat wordt gepompt, waarbij het temperatuurverschil klein blijft. Vervolgens wordt het water met een lagere snelheid door het afgiftesysteem gepompt. Hierdoor kan het water meer warmte afgeven en keert het met een lagere retourtemperatuur terug naar de warmtepomp.

3. Verbetering van de efficiëntie van de warmtepomp

Een buffervat draagt ook bij aan een efficiëntere werking van de warmtepomp, vooral bij koude omstandigheden. Wanneer de buitentemperatuur onder de 4°C daalt, kan er ijsvorming op de buitenunit optreden, wat de efficiëntie van de warmtepomp kan verminderen.

In dergelijke situaties kan een warmtepomp zonder buffervat de warmte die nodig is om de buitenunit te ontdooien uit het huis halen, wat leidt tot verminderd comfort en een lager rendement (COP). Een warmtepomp met een buffervat kan echter de warmte die nodig is voor ontdooiing uit het vat halen, zonder dat dit invloed heeft op het comfort binnenshuis.

4. Vermindering van geluidsoverlast

Een warmtepomp met een buffervat zorgt voor aanzienlijk minder geluidsoverlast in vergelijking met een systeem zonder buffervat. Pendelgedrag veroorzaakt wisselende geluidsniveaus, wat vaak hinderlijker is dan een constant geluidsniveau.

Door het toevoegen van een buffervat wordt het pendelgedrag verminderd, waardoor het geluidsniveau meer constant blijft. Dit resulteert in een verbeterde woonervaring voor de gebruikers.

Wanneer is een Buffervat Nodig?

In de meeste gevallen is een buffervat noodzakelijk voor een efficiënte werking van een warmtepompinstallatie. Uitzonderingen zijn hybride warmtepompen en all-electric systemen waarbij het afgiftesysteem altijd openstaat en goed genoeg is om pendelgedrag te voorkomen.

Echter, zelfs in deze gevallen kan het toevoegen van een parallel buffervat nog steeds gunstig zijn vanwege de hydraulische ontkoppeling, waardoor de kans op verstoringen in de werking van het systeem wordt verminderd. Het toevoegen van een buffervat kan de algehele prestaties en levensduur van het warmtepompsysteem verbeteren, wat resulteert in meer comfort en efficiëntie voor de gebruiker.

Berekening van de Grootte van Het Buffervat

Om de optimale grootte van een buffervat te bepalen, moeten verschillende factoren worden overwogen. Hieronder volgen de formules die kunnen worden gebruikt om de grootte van een buffervat te berekenen, samen met voorbeeldberekeningen:

Formule 1: Gewenste Systeeminhoud De gewenste systeeminhoud kan worden berekend met de volgende formule: Gewenste Systeeminhoud [L] = 25 * (minimaal modulerend vermogen warmtepomp [kW])

Voorbeeldberekening: Stel dat het minimaal modulerend vermogen van de warmtepomp 2 kW is. Gewenste Systeeminhoud = 25 * 2 = 50 liter

Formule 2: Systeeminhoud Afgiftesysteem De systeeminhoud van het afgiftesysteem kan worden berekend met de volgende formule: Systeeminhoud Afgiftesysteem [L] = 1,5 * (oppervlak vloerverwarming dat altijd openblijft [m²] + (2,4 * 70 * 0,0088 * (vloeroppervlak dat altijd verwarmd wordt door radiatoren [m²]))

Vloerverwarming Waterinhoud in liters/m² afhankelijk van de buisdiameter en hart-op-hart afstand:

Voorbeeldberekening: Stel dat het oppervlak van de vloerverwarming dat altijd openblijft 20 m² is en het vloeroppervlak dat altijd verwarmd wordt door radiatoren 30 m² is. Systeeminhoud Afgiftesysteem = 1,5 * (20 + (2,4 * 70 * 0,0088 * 30)) = 1,5 * (20 + 18,48) = 1,5 * 38,48 = 57,72 liter

Inhoud Buffervat: De benodigde inhoud van het buffervat kan worden berekend door de uitkomst van formule 2 af te trekken van de uitkomst van formule 1: Inhoud Buffervat [L] = Gewenste Systeeminhoud – Systeeminhoud Afgiftesysteem

Voorbeeldberekening: Inhoud Buffervat = 50 liter – 57,72 liter = -7,72 liter

Aangezien de uitkomst negatief is, is er geen buffervat nodig.

Conclusie

Het toevoegen van een buffervat aan een warmtepompsysteem kan een aanzienlijke verbetering betekenen voor de efficiëntie en levensduur van het systeem. Hoewel de initiële kosten hoog kunnen lijken, worden deze ruimschoots gecompenseerd door de voordelen op lange termijn. Als ervaren installateur raden wij bij Edo Stille BV ten zeerste aan om een buffervat toe te voegen aan uw warmtepompsysteem voor optimale prestaties en duurzaamheid.