Buffervat bij een warmtepomp: zin of onzin?

Scheidingsbuffervat, serieel buffervat, schakelvat, anti-pendelvat, ontdooivat, parallelbuffervat etc. Verschillende benamingen die deels hetzelfde bedoelen. Heb je bij een warmtepomp eigenlijk altijd een buffervat nodig? Of is het onzin? Voor dit artikel hebben we de tapwaterbuffervaten (boilers) en multifunctionele buffervaten buiten beschouwing gelaten. 

buffervat in combinatie met een warmtepomp en vloerverwarmingBoven: een buffervat in combinatie met een warmtepomp en vloerverwarming

Erik Overbeek

Erik Overbeek Manager Nathan Academy

Waarom wel of geen buffervat in combinatie met een warmtepomp en vloerverwarming? 

Een buffervat kan binnen een warmtepompinstallatie verschillende functies hebben. Grofweg zijn er drie redenen om een buffervat toe te passen:

  1. Buffering zodat de warmtepomp minder gaat pendelen (vaak aan-/uitgaan van de compressor)
  2. Energiebuffering zodat je dit later kan gebruiken (kortere of langere termijn)
  3. Voorraad warm CV-water voor de ontdooi-cyclus van een lucht-water warmtepomp

Vaak is het ook een combinatie van bovenstaande drie waarom je een keuze maakt. Voor verwarmingsinstallaties maken we onderscheid tussen twee varianten van buffervaten:

  • Serieel: ook wel serieel buffervat, schakelbuffervat of ontdooivat genoemd (zie voorbeeld schema 1)
  • Parallel: ook wel scheidingsbuffervat, anti-pendel vat of parallelbuffervat genoemd (zie voorbeeld schema 2)
Schema Serieel buffervat bij warmtepomp

Schema 1 - serieel buffervat bij warmtepomp

Schema parallel buffervat bij warmtepomp

Schema 2 - parallel buffervat

Wat is het verschil tussen een serieel en parallel buffervat?

  • Een serieel buffervat is relatief klein, meestal 40 tot 80 liter. Een extra pomp is niet nodig. Wel moet je aan de juiste zijde van het buffervat een bypass monteren en goed instellen. Met een serieel buffervat krijgt de warmtepomp minder start-stops dan zonder buffer. Regeltechnisch is deze oplossing wel minder effectief dan een parallel buffervat.
  • Een parallel buffervat is groter, meestal 100 tot 300 liter. Bij deze opstelling is wel een extra pomp nodig. Het voordeel is dat je verschillende ruimtes of groepen afzonderlijk kunt regelen. Dat is vaak prettig voor de eindgebruiker. Tegelijkertijd neemt het aantal start-stops van de compressor verder af. Dat kan gunstig zijn voor de levensduur van de warmtepomp. Een groter buffervat heeft wel iets meer warmteverlies dan een klein serieel vat, ook als het goed geïsoleerd is.

Combinatie met vloerverwarming
Een vermogensgeregelde warmtepomp werkt goed in combinatie met voldoende vloerverwarmingsgroepen die altijd open blijven. Met een RBE (Ruimtebedieningseenheid) kun je in deze ruimtes de temperatuur meten en corrigeren. Andere ruimtes kun je eventueel naregelen. Zo regel je de hele woning, terwijl de warmtepomp altijd voldoende warmte kwijt kan. Als extra systeeminhoud nodig is, kun je deze opstelling aanvullen met een serieel buffervat. 

In deze situatie gebruik je de vloer zelf dus als buffer en dat is een flinke thermische massa. Vergelijk het met een speksteenkachel: die neemt veel warmte op en geeft die over een langere periode weer af.

Ook hier geldt, de bypass moet wel goed ingesteld worden!

Nog een paar aanvullende gedachtes:

Is hydraulisch/waterzijdig inregelen nodig?

Een goed hydraulisch ingeregeld systeem is een must. Ten slotte proberen we elke ruimte exact de warmte te geven die nodig is om het comfort te halen. Een buffervat lost een verkeerd ingeregelde installatie niet op. Sterker nog: eerst de hydrauliek en regeling goed ontwerpen en daarna bepalen of aanvullende buffering nodig is, levert doorgaans een betere installatie op.

Kun je warmte voor een hele dag opslaan in een buffervat?

In de praktijk is dat meestal niet haalbaar. Om voldoende warmte voor een hele dag op te slaan, heb je al snel een buffervat van 1.000 liter of groter nodig. Hoe groot het vat precies moet zijn, hangt af van onder andere het benodigde vermogen, de warmtevraag en het temperatuurverschil in het systeem. Een buffervat wordt daarom meestal niet gebruikt om een woning een hele dag van warmte te voorzien, maar vooral om tijdelijk energie op te slaan en het aantal start-stops van de warmtepomp te beperken.

 

Wat is gelaagdheid of stratificatie in een buffervat?

Het wordt ook wel thermische gelaagdheid of stratificatie genoemd. Onder stratificatie wordt de gelaagdheid van de warme en koude gebieden in een buffer bedoeld. Van dit principe wordt ook gebruik gemaakt in boilers voor tapwater voorziening. Wanneer een boiler helemaal is opgewarmd zal er tijdens de afname van het warme water, van onderaf koud water worden bijgevuld. Er ontstaat dan een behoorlijk scherpe scheiding in de boiler van warm en koud water. Deze scheiding zal zich langzamerhand naar boven verplaatsen, net zolang totdat het warme water op is.

Ook bij het gebruik van buffers wordt er geprobeerd zo lang mogelijk van deze gelaagdheid gebruik te maken. Het is daarom van belang deze zo min mogelijk te verstoren door stroming door de buffer. Echter willen we wel zoveel mogelijk warmwater voor de verwarming van de woning beschikbaar hebben. Vandaar dat je in voorbeeld schema 2 de aanvoer alleen in de buffer gaat als de groepen het water niet nodig hebben. Je probeert zo min mogelijk stroming door het vat te krijgen (in verticale richting).

Dus: buffervat bij een warmtepomp, zin of onzin?

Een buffervat heeft zin als de installatie het nodig heeft. Maar een buffervat standaard bij iedere warmtepomp plaatsen is niet de oplossing. Begin bij de eisen van de warmtepomp en kijk vervolgens naar het complete systeem: systeeminhoud, volumestroom, afgiftesysteem, naregeling en hydraulische inregeling. 

Bij vloerverwarming kun je onder de juiste omstandigheden de vloer en gebouwmassa benutten als thermische buffer. Is aanvullende systeeminhoud of hydraulische scheiding nodig? Dan kan een serieel of parallel buffervat de juiste oplossing zijn.

Kortom: niet bufferen om het bufferen, maar bufferen omdat de installatie erom vraagt.

Mocht je vragen hebben naar aanleiding van dit artikel? We horen ze graag! Neem contact met ons op via academy@nathan.nl