Kies het juiste buffervat? 7 factoren die de dimensionering bepalen

Hoe kies je het juiste buffervat? 7 factoren die de dimensionering bepalen

Een buffervat, ook wel buffertank genoemd, is een belangrijk onderdeel van heel wat verwarmings-, koel- en HVAC-installaties. Het vat slaat tijdelijk thermische energie op en helpt om de installatie stabiel en efficiënt te laten functioneren.

Maar hoe groot moet een buffervat zijn? En wanneer kies je voor staal, gecoat staal of inox?

Er bestaat geen standaardantwoord dat voor elke installatie geldt. De juiste keuze hangt af van verschillende technische parameters. In dit artikel bespreken we de 7 belangrijkste factoren waarmee je rekening moet houden bij de keuze en dimensionering van een buffervat.

Wat doet een buffervat?

Een buffervat slaat tijdelijk warm of koud water op. Zo kan het energieverschillen tussen productie en verbruik opvangen.

Dat is bijvoorbeeld nuttig wanneer een warmtepomp of verwarmingsketel meer energie produceert dan op dat moment nodig is. De overtollige energie wordt tijdelijk in het buffervat opgeslagen en later opnieuw gebruikt.

Een correct gedimensioneerd buffervat kan onder meer helpen om:

• het aantal starts en stops van een warmtepomp of ketel te beperken;
• de levensduur van de installatie te ondersteunen;
• de temperatuur in het systeem stabieler te houden;
• hydraulische schommelingen op te vangen;
• verschillende circuits beter op elkaar af te stemmen;
• pieken tussen energieproductie en energieverbruik op te vangen.

Buffervaten worden daarom toegepast in onder andere warmtepompinstallaties, verwarmingssystemen, koelinstallaties, HVAC-installaties en industriële toepassingen.

Hoe groot moet een buffervat zijn?

De benodigde inhoud van een buffervat wordt meestal uitgedrukt in liter.

Soms wordt gewerkt met eenvoudige vuistregels, bijvoorbeeld een bepaald aantal liter buffervolume per kW vermogen. Zulke regels kunnen nuttig zijn voor een eerste inschatting, maar ze houden niet altijd rekening met de specifieke kenmerken van een installatie.

Voor een correcte dimensionering moeten verschillende factoren samen bekeken worden.

1. Het vermogen van de installatie

Een eerste belangrijke parameter is het vermogen van de warmte- of koudebron.

Hoe groter het vermogen van bijvoorbeeld een warmtepomp, verwarmingsketel of koelmachine, hoe groter het benodigde buffervolume doorgaans kan worden.

Maar vermogen alleen volstaat niet om de juiste buffertank te bepalen. Ook de werking van de installatie en het energieverbruik spelen een belangrijke rol.

2. Het gewenste buffereffect

Niet elke installatie heeft hetzelfde doel met een buffervat.

In sommige installaties dient het vat vooral als tijdelijke energieopslag. In andere gevallen is het buffervat nodig om het systeem hydraulisch stabieler te maken of om de minimale draaitijd van een warmtebron te verhogen.

Bij warmtepompen kan voldoende buffervolume bijvoorbeeld helpen om kortcyclisch gedrag te beperken.

Wanneer een warmtepomp voortdurend snel aan- en uitschakelt, kan dat de efficiëntie verminderen en bijkomende slijtage veroorzaken.

Het gewenste buffereffect heeft daarom rechtstreeks invloed op het benodigde volume.

3. Debiet en temperatuurverschil

Ook het debiet door de installatie en het temperatuurverschil tussen aanvoer en retour zijn belangrijk.

Dat temperatuurverschil wordt vaak aangeduid als ΔT.

Een installatie met een groot debiet en een klein temperatuurverschil vraagt een andere dimensionering dan een installatie met een groter temperatuurverschil.

Voor een correcte berekening worden onder meer bekeken:

• het vereiste debiet;
• de aanvoertemperatuur;
• de retourtemperatuur;
• de gewenste temperatuurstabiliteit;
• de hoeveelheid energie die tijdelijk opgeslagen moet worden.

Op basis daarvan kan het benodigde buffervolume veel nauwkeuriger worden bepaald.

4. Werkdruk en temperatuur

Naast het volume moet ook de constructie van het buffervat geschikt zijn voor de installatie.

Daarbij zijn onder andere de maximale werkdruk en bedrijfstemperatuur bepalend.

Een buffervat in een klassieke verwarmingsinstallatie heeft bijvoorbeeld andere technische eisen dan een buffervat dat wordt gebruikt binnen een industriële procesinstallatie.

Afhankelijk van druk, volume, medium en toepassing kan het buffervat bovendien onder de Europese Pressure Equipment Directive, of PED-richtlijn, vallen.

Wanneer dit vereist is, moet het vat ontworpen en geproduceerd worden volgens de geldende technische voorschriften.

5. Het gebruikte medium

Ook de vloeistof die door het buffervat stroomt, speelt een belangrijke rol bij de materiaalkeuze.

Dat kan bijvoorbeeld zijn:

• verwarmingswater;
• koelwater;
• water-glycolmengsels;
• proceswater;
• andere technische vloeistoffen.

Niet elk materiaal of elke coating is geschikt voor elk medium.

Daarom moet bij de keuze van een buffertank niet alleen gekeken worden naar volume en druk, maar ook naar de chemische eigenschappen van de vloeistof en het risico op corrosie.

6. Staal, gecoat staal of inox?

Buffervaten kunnen in verschillende materialen worden geproduceerd.

Staal is voor veel toepassingen een economische en technisch geschikte oplossing.

Afhankelijk van de omgeving en het gebruikte medium kan het staal bijkomend behandeld of gecoat worden.

Wanneer een hogere corrosiebestendigheid nodig is, kan gekozen worden voor inox, bijvoorbeeld AISI 304 of AISI 316L.

De juiste materiaalkeuze hangt onder meer af van:

• het gebruikte medium;
• de omgeving waarin het buffervat staat;
• het corrosierisico;
• de temperatuur;
• de gewenste levensduur;
• eventuele hygiënische of industriële vereisten.

Bij Lorivan wordt de materiaalkeuze daarom altijd afgestemd op de specifieke toepassing.

7. Beschikbare ruimte en aansluitingen

In de praktijk wordt de keuze van een buffervat vaak ook bepaald door de beschikbare ruimte.

Technische ruimtes hebben niet altijd voldoende plaats voor een standaard buffertank.

Daarom zijn naast het volume ook de diameter, hoogte en positie van de aansluitingen belangrijk.

Bij een buffervat op maat kunnen onder andere volgende elementen worden aangepast:

• diameter en hoogte;
• aantal aansluitingen;
• diameter van de aansluitingen;
• positie van aanvoer en retour;
• flenzen;
• inspectieopeningen;
• sensoraansluitingen;
• bevestigingspunten;
• isolatie;
• buitenmantel.

Daardoor kan het buffervat veel beter geïntegreerd worden in de beschikbare technische ruimte.

Standaard buffervat of buffervat op maat?

Voor eenvoudige installaties kan een standaard buffervat perfect volstaan.

Bij grotere HVAC-installaties, industriële toepassingen of projecten met beperkte beschikbare ruimte is een buffervat op maat vaak een betere oplossing.

Lorivan produceert buffervaten volgens de technische vereisten van de installatie.

Daarbij kunnen onder andere inhoud, afmetingen, aansluitingen, materiaal, coating, isolatie en werkdruk volledig op het project worden afgestemd.

Omdat ontwerp en productie op elkaar afgestemd worden, kan het buffervat optimaal geïntegreerd worden in de volledige installatie.

Veelgestelde vragen over buffervaten

Hoeveel liter moet een buffervat zijn?

De benodigde inhoud hangt onder andere af van het vermogen van de installatie, het debiet, het temperatuurverschil en het gewenste buffereffect. Een eenvoudige liter-per-kW-regel kan een eerste indicatie geven, maar voor grotere of complexere installaties is een technische dimensionering aangewezen.

Heeft elke warmtepomp een buffervat nodig?

Niet noodzakelijk. Dit hangt af van het type warmtepomp, het waterinhoud van het systeem, het afgiftesysteem en de regeling. Een buffervat kan wel helpen om voldoende systeemvolume te creëren en het aantal starts en stops van de warmtepomp te beperken.

Wat is het verschil tussen een buffervat en een expansievat?

Een buffervat slaat tijdelijk thermische energie en water op. Een expansievat vangt volumeveranderingen van het water op die ontstaan door temperatuurverschillen en helpt zo om de druk in het systeem onder controle te houden. Beide vaten hebben dus een verschillende functie.

Kan een buffervat buiten worden geplaatst?

Ja. Een buffervat kan buiten geplaatst worden wanneer materiaal, coating, isolatie en buitenmantel geschikt zijn voor buitengebruik. Daarbij moet rekening worden gehouden met vocht, vorst, UV-straling en temperatuurschommelingen.

Wanneer moet een buffervat PED-conform zijn?

Dat hangt af van onder andere volume, maximale werkdruk, medium en toepassing. Wanneer het buffervat onder de Europese Pressure Equipment Directive valt, moet het volgens de geldende PED-vereisten ontworpen en geproduceerd worden.

Een buffervat op maat nodig?

Geen enkele installatie is exact dezelfde.

Daarom bekijkt Lorivan bij elk project welke uitvoering technisch het meest geschikt is. Van een eenvoudig stalen buffervat tot een volledig op maat ontworpen buffertank in inox, met specifieke aansluitingen, coating of isolatie.

Zo krijg je geen standaardvat waar de installatie zich aan moet aanpassen, maar een buffervat dat ontworpen wordt in functie van de installatie.

Heb je een project waarbij een buffervat nodig is? Neem contact op met Lorivan voor technisch advies of een uitvoering op maat.