Een groter buffervat kan meer warmte opslaan. Maar betekent meer liters automatisch dat je verwarmingssysteem beter werkt? Nee. De juiste hoeveelheid warmteopslag hangt vooral af van hoeveel warmte je nodig hebt, het temperatuurtraject en hoe het verwarmingssysteem is opgebouwd.
In dit artikel vergelijken we 1.000 liter met 2.000 liter warmteopslag. Met een eenvoudig rekenvoorbeeld laten we zien waarom groter niet automatisch beter is.
Hoeveel warmte kan 1.000 liter opslaan?
Voor ons voorbeeld gebruiken we een warmteopslag van 1.000 liter water op 85 °C. Het verwarmingssysteem kan de opgeslagen warmte gebruiken tot het water is afgekoeld naar 45 °C.
Het temperatuurverschil is dus:
85 °C − 45 °C = 40 °C
Om de hoeveelheid bruikbare warmte te berekenen gebruiken we:
Q = m × c × ΔT
Hierbij is:
- m = massa van het water
- c = soortelijke warmte van water: ongeveer 4,186 kJ/kg·°C
- ΔT = temperatuurverschil
Om de uitkomst naar kWh om te rekenen, delen we door 3.600.
Voor 1.000 liter wordt dat:
1.000 × 4,186 × 40 ÷ 3.600 = 46,5 kWh
Afgerond kan 1.000 liter ongeveer 47 kWh bruikbare warmte leveren binnen het temperatuurtraject van 85 °C naar 45 °C.
Wanneer is 1.000 liter voldoende?
Nu voegen we de warmtevraag toe.
Stel dat een woning tijdens een bepaalde opslagcyclus 40 kWh warmte uit de warmteopslag nodig heeft.
De warmteopslag bevat ongeveer 47 kWh bruikbare warmte.
47 kWh beschikbaar − 40 kWh nodig = ongeveer 7 kWh reserve
In dit rekenvoorbeeld is 1.000 liter dus voldoende om aan de warmtevraag te voldoen.
Dat betekent niet dat 1.000 liter voor iedere woning de juiste keuze is. De warmtevraag van 40 kWh is een rekenvoorbeeld om te laten zien waarom de benodigde opslagcapaciteit belangrijker is dan alleen het aantal liters.
Wat gebeurt er als we 2.000 liter gebruiken?
Vervolgens verdubbelen we het buffervolume, terwijl de woning en het temperatuurtraject hetzelfde blijven.
We hebben nu 2.000 liter water, opnieuw van 85 °C naar 45 °C.
De berekening wordt:
2.000 × 4,186 × 40 ÷ 3.600 = 93,0 kWh
Met 2.000 liter is dus ongeveer 93 kWh bruikbare warmte beschikbaar binnen hetzelfde temperatuurtraject.
De woning uit ons voorbeeld heeft echter nog steeds maar 40 kWh nodig.
93 kWh beschikbaar − 40 kWh nodig = ongeveer 53 kWh extra capaciteit
De grotere warmteopslag kan dus aanzienlijk meer warmte bevatten, maar die extra capaciteit is in deze specifieke opslagcyclus niet nodig.
1.000 liter vs. 2.000 liter warmteopslag
De vergelijking ziet er als volgt uit:
| 1.000 liter | 2.000 liter | |
|---|---|---|
| Starttemperatuur | 85 °C | 85 °C |
| Minimale temperatuur | 45 °C | 45 °C |
| Temperatuurverschil | 40 °C | 40 °C |
| Bruikbare warmte | ± 47 kWh | ± 93 kWh |
| Warmtevraag in voorbeeld | 40 kWh | 40 kWh |
| Capaciteit boven voorbeeldvraag | ± 7 kWh | ± 53 kWh |
In dit voorbeeld is 1.000 liter beter afgestemd op de warmtevraag. Een warmteopslag van 2.000 liter biedt meer capaciteit, maar die capaciteit wordt in deze cyclus niet volledig benut.
Dat is iets anders dan zeggen dat 1.000 liter technisch beter presteert. In een andere woning of installatie kan 2.000 liter juist wél de betere keuze zijn.
De aanvoertemperatuur is minstens zo belangrijk
Het aantal liters vertelt bovendien maar een deel van het verhaal.
We beginnen opnieuw met 1.000 liter water op 85 °C, maar veranderen de minimale bruikbare temperatuur.
Bij een verwarmingssysteem dat warmte kan gebruiken tot 35 °C:
1.000 × 4,186 × 50 ÷ 3.600 = 58,1 kWh
Er is dan ongeveer 58 kWh bruikbare warmte.
Heeft het verwarmingssysteem minimaal 60 °C nodig? Dan is het temperatuurverschil slechts 25 °C:
1.000 × 4,186 × 25 ÷ 3.600 = 29,1 kWh
Er is dan ongeveer 29 kWh bruikbare warmte.
Met exact dezelfde 1.000 liter krijgen we dus:
85 → 35 °C = ± 58 kWh
85 → 45 °C = ± 47 kWh
85 → 60 °C = ± 29 kWh
Dit laat zien waarom je bij het kiezen van warmteopslag niet alleen naar het volume moet kijken.
Waarom is een groter buffervat niet altijd beter?
Een groter buffervolume biedt meer opslagcapaciteit. Die capaciteit moet echter ook passen bij de rest van het systeem.
Daarbij spelen onder andere de warmtevraag, warmtebron, het vermogen, afgiftesysteem en temperatuurtraject een rol.
Wanneer 1.000 liter voldoende capaciteit biedt voor de gewenste toepassing, betekent een verdubbeling naar 2.000 liter niet automatisch dat het systeem twee keer zo goed of efficiënter wordt.
Andersom geldt hetzelfde. Heeft een woning of bedrijf juist een grote warmtevraag of kan er veel goedkope of duurzame warmte worden opgeslagen? Dan kan een groter volume juist wél interessant zijn.
De juiste vraag is daarom niet:
“Hoe groot kan mijn buffervat zijn?”
Maar:
“Hoeveel warmteopslag heeft mijn systeem daadwerkelijk nodig?”
Warmteverlies speelt ook een rol
Naast de opslagcapaciteit moet rekening worden gehouden met warmteverlies.
Voor de Hydrobag 1000L is een standby-loss van 2,07 W/K vastgesteld. Deze waarde beschrijft het warmteverlies in verhouding tot het temperatuurverschil tussen de warmteopslag en de omgeving.
Dit warmteverlies moet niet simpelweg van de bovenstaande 47 kWh worden afgetrokken. Het werkelijke verlies is namelijk afhankelijk van onder andere het temperatuurverschil en de tijd dat de warmte wordt opgeslagen.
Daarom maken we onderscheid tussen bruikbare warmte binnen een bepaald temperatuurtraject en het warmteverlies tijdens de opslagperiode.
De juiste warmteopslag voor het systeem
Bij het bepalen van de juiste hoeveelheid warmteopslag moet naar het complete systeem worden gekeken.
Een woning met vloerverwarming kan bijvoorbeeld met lagere temperaturen werken dan een installatie die hoge aanvoertemperaturen nodig heeft. Ook het vermogen van een warmtepomp, beschikbare zonne-energie en het moment waarop de opgeslagen warmte nodig is, spelen mee.
Daarom is groter niet automatisch beter.
Een goed afgestemde warmteopslag zorgt ervoor dat de beschikbare capaciteit aansluit op wat de installatie daadwerkelijk nodig heeft.
Flexibele warmteopslag met Hydrobag
Bij grote hoeveelheden warmteopslag ontstaat vaak nog een ander probleem: ruimte.
Een traditioneel buffervat van 1.000 of 2.000 liter is groot en kan lastig in een bestaande woning of gebouw worden geplaatst.
De Hydrobag is een flexibele oplossing voor warmteopslag. Door de flexibele constructie kan de opslag worden geplaatst op locaties waar een traditioneel groot buffervat moeilijk of niet past, bijvoorbeeld in een kruipruimte.
De benodigde opslagcapaciteit kan daardoor worden afgestemd op de situatie zonder dat een groot traditioneel buffervat altijd bepalend is voor de beschikbare ruimte.
Conclusie: groter buffervat is niet automatisch beter
In ons rekenvoorbeeld heeft de woning tijdens een opslagcyclus 40 kWh warmte nodig. Bij een temperatuurtraject van 85 °C naar 45 °C levert 1.000 liter ongeveer 47 kWh bruikbare warmte. Dat is voldoende voor de gekozen voorbeeldvraag.
Met 2.000 liter stijgt de capaciteit naar ongeveer 93 kWh, terwijl de warmtevraag hetzelfde blijft. De extra capaciteit levert in die specifieke cyclus dus geen direct voordeel op.
In een andere situatie kan 2.000 liter juist perfect passen.
Het gaat daarom niet om zo groot mogelijk, maar om zo goed mogelijk afgestemd.
