Buffervaten

Energie besparen begint hier !

BUFFERVATEN


KXTherm & MultiTherm

Thermotrade biedt een groot assortiment aan buffervaten aan die uit voorraad leverbaar zijn.

Tevens kunnen wij maatwerk buffervaten leveren.

Ons eigen merk DETHERM heeft een gunstige prijs en een aantal sterke troeven !

De twee basis modellen KXTherm en MultiTherm zijn in diverse varianten en volumes leverbaar.

Het KXTherm buffervat heeft twee rijen van elk vier aansluitingen en kan met één, twee of zonder solar spiralaalbuiswarmtewisselaars worden geleverd.

Het MultiTherm buffervat heeft één rij met tien aansluitingen en kan eveneens met één, twee of zonder solarspiraalbuiswarmtewisselaars worden geleverd maar beschikt tevens over een flens aan de bovenzijde waar een inox spiraalbuiswartmewisselaar of geëmailleerde boiler in kan worden geplaatst.

Bij moderne verwarmingssystemen wordt vaak gebruik gemaakt van energie opslag in een buffervat.

Zo kan er bijvoorbeeld op dagen dat er weinig zon is gebruik worden gemaakt van opgeslagen zonne energie.

De werking van een houtvergasser of cv kachel wordt door een buffervat een stuk efficienter doordat de verbranding grotendeels op vol vermogen kan plaats vinden. De ketel hoeft slechts een deel van de dag te branden om het buffervat op te warmen waarna de rest van de dag er voldoende warmte beschikbaar is vanuit het buffervat.

Maar ook een warmtepomp en een pelletketel hebben baat bij de aansluiting op een buffervat doordat er minder slijtage en een hoger rendement wordt verkregen aangezien er minder starts en stops worden gemaakt.

Toepassingsmogelijkheden van een buffervat


Opslag van thermische solar energie

Verbetering ketel rendement

Verbetering installatie rendement

Verhoging comfort

Koppelen van verschillende warmte opwekkers

Combinatie van hoge en lage temperatuur kringen

Sanitair warm water productie

Toepassing met hout cv systeem

Om een hout cv optimaal te laten functioneren is aansluiting op een buffervat nodig.

Een houtvuur kan niet aan en uit schakelen zoals bijv. een gas- of stookoliebrander. Het vuur kan wel moduleren naar een lager vermogen maar hierdoor neemt het rendement af en is er meer uitstoot.

Het beste kan een houtvuur dus op een zo hoog mogelijke temperatuur branden.

Maar er is natuurlijk niet altijd zoveel warmte gewenst.

Daarom wordt op momenten dat er minder warmte vraag is het teveel aan warmte opgeslagen in een buffervat.

Op momenten dat er meer warmte vraag is geeft de buffer zijn warmte af aan het cv systeem. Zelfs als de ketel niet brand kan er nog lange tijd verwarmd worden met de opgeslagen warmte in de buffer. Zo hoeft u niet thuis te komen in een koud huis wanneer er de hele dag niet gestookt is. Maar kan er met een programmeerbare kamerthermostaat perfect op ieder moment de juiste temperatuur worden verkregen.


Toepassing met zonne collectoren

Door zonne collectoren op een buffervat aan te sluiten kan de opgeslagen warmte behalve voor het sanitair warmwater ook voor de cv worden benut. Er is hierdoor een hoger rendement te bereiken met name in het tussenseizoen waarbij de zonne energie verwarmingsondersteunend kan worden benut. Tevens heeft warmteopslag in een buffervat in plaats van in een boiler de voorkeur omdat een buffervat geen corrosie, kalk afzetting en legionella risico heeft.

Toepassing met warmtepomp

Door de warmtepomp op een buffervat aan te sluiten wordt pendelen van de compressor tegen gegaan en zal de compressor veel langer aan een stuk kunnen doordraaien waardoor het rendement wordt verbeterden de levensduur wordt verleng.

Het starten van de compressor vraagt immers een piekstroom die de COP nadelig beinvloed.

Ook is de gemiddelde retourtemperatuur lager wat de COP ook ten goede komt.

Een ander voordeel is dat de warmtepomp op de daluren kan worden ingezet zodat er optimaal gebruik kan worden gemaakt van het nacht tarief.

Als de warmtepomp in combinatie met andere verwarmingsbronnen zoals zonnecollectoren of een houtvergassingsketel wordt gebruik is de aansluiting via een buffervat de ideale manier om alle systemen probleemloos te combineren.


 Wat is een buffervat ?

 

Een buffervat is vergelijkbaar met een boiler maar is niet gevuld met sanitair water maar met cv-water.Omdat cv-water geen zuurstof bevat zal het vat niet gaan corroderen en mag het vat daarom ook van staal zijn en hoeft het niet geëmailleerd.  Een buffervat heeft daarom ook geen magnesium anode. Een buffervat is altijd voorzien van een isolatiemantel om afkoeling te beperken. Dit kan een vaste mantel zijn, maar bij de groter modellen is dit meestal een afneembare mantel. Het voordeel hiervan is dat de buffer hierdoor makkelijker te vervoeren is en door een kleinere doorgang past.

 

   

Hoe werkt een buffervat ?

 

Een buffervat in zijn eenvoudigste uitvoering is een hol vat zonder warmtewisselaars met enkel aansluit moffen voor warmte aanvoeren afvoer. Door het natuurkundige stratificatie proces zal het warmste water zich altijd boven in de buffer bevinden en het koudste water onderin. Deze temperatuur gelaagdheid is vooral belangrijk wanneer er meerdere warmte opwekkers met verschillende temperaturen worden aangesloten zoals bijv. een houtketel en zonnepanelen.

Tevens werkt het buffervat als een evenwichtsfles waardoor hydraulische onbalans wordt opgeheven die wordt veroorzaakt doordat er meerdere pompen in eenzelfde circuit werken.

Het buffervat kan ook worden uitgevoerd met een spiraalbuiswarmtewisselaar voor de aansluiting van zonne collectoren.

Deze "solarspiraal" zit altijd onder in het buffervat omdat hier de laagste temperatuur heerst waardoor de zonne energie optimaal kan worden afgegeven. Aangezien warmte stijgt kan de onderste spiraal ook het bovenste deel van het buffervat opwarmen. Om er voor te zorgen dat het bovenste deel van het buffervat zo snel mogelijk opwarmt kan er ook een "solarspiraal" boven in het buffervat geplaatst worden. Via deze spiraal wordt enkel het bovenste deel van het buffervat opgewarmd waardoor dit snel een hoge temperatuur kan bereiken. Eenmaal dat de gewenste temperatuur is bereikt kan er d.m.v. een driewegklep weer via de onderste spiraal worden verwarmd. Vooral bij grote buffervaten wordt dit systeem toegepast om de warmte van de zon optimaal  te benutten.

In het buffervat kan ook een inox spiraalbuiswarmtewisselaar aanwezig zijn om warm tapwater te verkrijgen volgens het doorstroom principe. Het voordeel van dit systeem is dat er geen stilstaand tapwater in het systeem aanwezig is waardoor het risico op legionella vorming minimaal is. Tevens voorkomt de spiraal kalkafzetting doordat de spiraal geribbeld is en hierdoor kan uitzetten en krimpten onder invloed van temperatuurschommeling. Kalk krijgt hierdoor niet de kans om een laagje op de wand van de spiraal te vormen. Doordat het water wordt verwarmd volgens het doorstroom principe zal de tapwatertemperatuur altijd een aantal graden lager zijn dan de buffertemperatuur. Dit kan een nadeel zijn wanneer de buffer op een lage temperatuur wordt gebruikt zoals met een warmtepomp. Er wordt in dit geval wel eens gekozen voor een z.g.n. "tank in tank systeem" waarbij er een boiler in de buffer wordt geplaatst. Het tank in tank systeem wordt afgeraden wanneer de buffer op een hoge temperatuur wordt gebruikt aangezien er dan meer kalk afzetting plaats vindt.



Hoe groot moet de inhoud van een buffervat zijn ?

 

De inhoud van het buffervat wordt op de eerste plaats bepaald door het vermogen van de aangesloten warmtebron en op de tweede plaats door de capaciteit van het afgifte systeem.

Wanneer de warmte traag wordt afgenomen zoals bij een goed geisoleerde woning met vloerverwarming wordt de bufferinhoud zo ruim mogelijk gekozen. Wanneer de warmte snel wordt afgenomen zoals bij een slecht geisoleerde bedrijfshal met heaters wordt de bufferinhoud zo klein mogelijk gekozen.

Als richtlijn kunnen de volgende buffervolumes worden aangehouden:


Hout cv kachel: 30-50 Liter/kW

Atmosferische houtketel: 50-70 Liter/kW

Houtvergassingsketel: 50-100 Liter/kW

Thermische zonne collector: 50 Liter per m² collector oppervlak

Lucht water warmtepomp: 10-30 Liter/kW

 

Expansievat


Als er een buffervat in de installatie wordt geplaatst zal de waterinhoud van de installatie aanzienlijk toenemen. Er moet dan ook een extra expansievat worden geplaatst. De inhoud van dit expansievat is afhankelijk van de inhoud en de maximum temperatuur van het buffervat. Als het buffervat niet warmer wordt dan 75°C is een expansievat dan 10% van het buffervolume voldoende maar wanneer het buffervat verwarmd wordt tot 90°C moet het expansievat minimaal 15% bedragen van de  bufferinhoud.

Een expansievat dat net groot genoeg is zal eerder verslijten dan een een iets ruimer gedimensioneerd expansievat doordat het membraan verder zal uitzetten en hierdoor eerder verslijt. De levensduur van een expansievat is gemiddeld 7 jaar mits elk jaar de voordruk wordt gecontrolleerd. Een expansievat met te lage voordruk zal eerder verslijten omdat het membraan verder wordt uitgerekt. Controlleer daarom regelmatig met een bandenspanning meter of de druk in koude toestand minimaal 1,5 bar is.

 

Hoe lang geeft een buffervat warmte ?

 

De warmte inhoud van water is gelijk aan 4190 Joule per graad en per kilo...

Dus om 1 kg water 1 graad warmer te maken is er 4190 Joule aan energie nodig.

1 Joule = 1 Watt/seconde

Dus om 1 kg water 1°C op te warmen is er 0.001164 kWh (4.19/3600) nodig.


 

Een buffervat van 1000 liter zal wanneer dit is verwarmd van 30°C tot 90°C dus 69,84 kWh aan energie bevatten.

Wanneer er bijvoorbeeld 6,9 kWh aan warmte wordt onttrokken duurt het 10 uur voordat het vat tot 30°C is afgekoeld.

Het opnieuw tot 90°C opwarmen met een ketel van 20kW zal volgens dezelfde berekening ongeveer 3 uur duren.

 

Echter het is niet de bedoeling om een buffervat  volledig te ontladen. Een buffer dient ervoor om schommelingen op te vangen in opwekking en afgifte van warmte.

In praktijk zal er op het moment van opwarmen meestal ook warmte onttrokken worden aan het buffervat.

Wanneer er met vloerverwarming wordt verwarmd zal de opgeslagen energie in de buffer langer kunnen worden benut doordat de buffer verder kan worden afgekoeld.

Bovenstaande cijfers zijn dan ook slechts een indicatie.

 

 

 

Thermisch gelaagdheid


De thermische gelaagdheid van een buffervat is zeer belangrijk. Elk buffervat heeft van nature een thermische gelaagdheid omdat warm water stijgt en koud water naar beneden zakt omdat dit zwaarder is. We noemen dit stratificatie.

Wanneer een buffervat een slechte thermische gelaagdheid heeft zal de temperatuur in het vat boven en onder vrijwel gelijk zijn. Dit kan veroorzaakt worden door circulatiepompen die stromingen in het vat veroorzaken waardoor de temperatuur gaat vermengen.

In een vat met een goede thermische gelaagdheid zou bovenin bijvoorbeeld 60 graden en ondering 30 graden heersen. Bij een vat met een slechte thermische gelaagdheid zou er een temperatuur van 45 graden in het hele vat heersen. De temperatuur van 45 graden is te laag om warm tapwater te bereiden of radiatoren te verwarmen. Terwijl de temperatuur weer te hoog is om zonne energie optimaal te kunnen toevoegen.

Bij een vat met een goede thermische gelaagdheid zal de opwarm tijd veel korter zijn. Vooral bij aansluiting van een houtketel is dit belangrijk. Ook kan de warmte in het vat optimaal benut worden als de thermische gelaagdheid goed is.

Koppelen van buffervaten


Wanneer er meerdere buffervaten worden aangesloten worden deze in serie verbonden. Hierbij wordt het eerste vat als eerst opgewarmd en als laatste ontladen.

Uw leverancier voor verwarmingstechniek

IQ Parklaan 8 A

3650 Dilsen-Stokkem

+0032(0)499703603