Qu’est-ce qu’un réservoir tampon et quelle est la différence avec une chaudière?
Le réservoir d’eau chaude ou souvent appelé « chaudière » est connu de la plupart. Vous êtes-vous déjà levé si tôt que la douche n’a tout simplement pas eu chaud? Ou vos colocataires ont-ils chanter des airs entiers dans la salle de bain, de sorte que seule l’eau froide coulait de la douche pour vous? Ensuite, il n’y avait probablement plus d’eau chaude dans la chaudière.
Contrairement aux réservoirs d’eau chaude, les réservoirs tampons sont beaucoup moins courants, mais ils effectuent une tâche très similaire. Cependant, pas pour leur eau chaude domestique, mais pour l’eau de chauffage. Ainsi, vous pouvez également parler de systèmes de stockage de chauffage - vous pouvez également lire « stockage par pompe à chaleur » sur de nombreuses offres. Le nom de stockage de la mémoire tampon dit en fait tout : Si vous souhaitez utiliser un pompe à chaleur au réservoir tampon de stockage, qui relie efficacement la période entre la production et l’utilisation de la chaleur. Ce stockage d’énergie thermique sert donc efficacement de tampon qui compense les fluctuations et le décalage entre le meilleur moment de production et de consommation.
Pourquoi le réservoir tampon n’est-il un problème que pour les pompes à chaleur?
Théoriquement, le réservoir tampon pourrait également être utilisé pour le chauffage au gaz ou au mazout. Cependant, la valeur ajoutée de la connexion du stockage de tampons à l' pompe à chaleur significativement plus élevé. Cela est dû à un défi fondamental dans la génération de chaleur avec ces machines. Les pompes à chaleur obtiennent de l’énergie thermique gratuitement de l’environnement et non en brûlant des fossiles à plusieurs centaines de degrés Celsius. Peu importe si un pompe à chaleur utilise l’air, le sol ou les eaux souterraines comme source, la température printanière est à son plus bas précisément au moment où le chauffage est le plus nécessaire. S’il fait froid dehors, le chauffage doit fonctionner - mais en même temps, il donne aussi le moins.
D’une part, la température fluctue tout au long de l’année. En été, il fait chaud à l’extérieur (température printanière élevée), mais le chauffage n’est utilisé qu’en hiver. D’autre part, la température fluctue également considérablement pendant la journée. Entre le jour et la nuit, la différence de température peut atteindre 10 °Kelvin. Les pompes à chaleur et les réservoirs de stockage tampon peuvent en profiter ensemble. Dans de bonnes conditions, l' pompe à chaleur l’eau de chauffage dans le réservoir tampon, qui y est temporairement stockée. Dans la nuit froide, la machine ne fait aucun bruit et la chaleur stockée circule à travers les systèmes de distribution de chauffage. Ainsi, un réservoir tampon peut également apporter certains avantages.
Comment bénéficiez-vous de la connexion d’un réservoir tampon à la pompe à chaleur?
Il existe une poignée de mécanismes par lesquels le réservoir tampon rend tout un système de pompe à chaleur plus efficace. Cela signifie que les coûts de chauffage sont moins élevés pendant le fonctionnement et que le confort reste élevé. Pour le bon choix du bon réservoir tampon, il est utile d’être conscient de ces mécanismes. Cela se traduit alors directement par les critères que le bon système de stockage doit répondre.
Mécanismes de mémoire
Moins de cycles de commutation
Les pompes à chaleur ne fonctionnent pas en continu, mais sont adaptées à la demande. Ils s’allument, génèrent de la chaleur pendant un certain temps, puis s’éteignent à nouveau. C’est ce qu’on appelle un cycle de saut. Fondamentalement, il est important de ne pas avoir trop de cycles de commutation dans une courte durée, car ceux-ci raccourcissent la durée de vie du compresseur. Un réservoir tampon aide à réduire le besoin de cycles de commutation on-off, prolongeant ainsi la durée de vie des composants installés et de l’ensemble du système. pompe à chaleur est étendue. Cela a également un effet positif sur les coûts de maintenance.
Optimisation du fonctionnement de la pompe à chaleur dans la gamme la plus efficace
Les pompes à chaleur modernes fonctionnent à des vitesses variables. Cela signifie qu’ils font passer leur puissance de manière flexible au besoin et ne donnent pas toujours la pleine puissance. Ceux-ci sont appelés onduleurs ou pompes à chaleur modulantes. Néanmoins, il existe une plage de performances optimale dans laquelle les machines fonctionnent le plus efficacement. Vous pouvez le comparer à une voiture. La consommation de carburant est plus faible dans les rapports plus élevés avec des régimes plus bas, mais à une vitesse relativement faible pour le rapport respectif et, bien sûr, seulement si vous pouvez garder cette vitesse constante. Si vous devez parcourir la même distance en très peu de temps ou freiner et accélérer encore et encore, la consommation est nettement plus élevée. Grâce aux réservoirs de stockage tampon, même les pompes à chaleur entièrement modulantes peuvent fonctionner aussi constamment que possible dans la plage optimale.
Disponibilité aux charges de pointe
En cas de forte demande soudaine de chaleur dans le ménage, par exemple si vous avez accidentellement laissé les fenêtres ouvertes lorsqu’elles se refroidissent ou si vous souhaitez rendre vos radiateurs plus chauds par une journée froide, le réservoir tampon peut avoir un effet de soutien pour la chaleur supplémentaire sans affecter le pompe à chaleur est débordé. Cela allège le fardeau de l' pompe à chaleur et contribue à l’efficacité énergétique.
Secteur de l’énergie
En particulier pour les propriétaires de systèmes solaires ou photovoltaïques, la combinaison de pompe à chaleur et le stockage de tampons une excellente option pour économiser de l’argent :
Dans le cas d’un surplus pv sans stockage tampon, vous devez réinjecter l’électricité dans le réseau, mais les propriétaires du système ne reçoivent qu’une fraction du prix du marché de l’électricité réinjectée dans le réseau. Si vous avez besoin exactement de cette électricité une heure plus tard, vous paierez le prix du marché nettement plus élevé. Par conséquent, dans le cas des systèmes photovoltaïques, il est important de ne pas répercuter l’électricité dans le réseau autant que possible, mais de l’utiliser vous-même chaque fois que cela est possible.
Avec un réservoir tampon, vous pouvez remplir le réservoir de chauffage avec de l’eau de chauffage en cas d’excès d’électricité du système photovoltaïque. Pour ce faire, vous pouvez utiliser le pompe à chaleur gratuitement, pour ainsi dire.
Fermetures et pannes de courant
Votre compagnie d’électricité a la possibilité de déterminer les « temps de fermeture » pendant les charges de pointe. Cela signifie que si la consommation générale d’électricité est très élevée, les pompes à chaleur ne fonctionnent pas afin de ne pas surcharger le réseau électrique. Pendant ce temps, vos pompes à chaleur ne pourront pas consommer d’électricité, mais grâce à la chaleur stockée dans le tampon, ce n’est pas un problème. Même en cas de panne de courant, un tampon est payant, car il fait très froid à l’extérieur et le pompe à chaleur S’il ne fonctionne pas, les conduites d’approvisionnement en eau risquent de geler. Parce que ceux-ci sont enfoncés d’environ 50-100cm dans le sol, cela continue pendant un certain temps de toute façon. Cependant, s’il y a encore de l’eau chaude dans la zone tampon, les pannes de courant et les températures inférieures à zéro devraient durer plusieurs jours avant que l’eau puisse geler même rudimentairement.
Quels critères utilisez-vous pour choisir le bon réservoir tampon?
Toute personne qui connecte le réservoir tampon à l' pompe à chaleur bénéficie d’un large éventail d’avantages. Selon les circonstances personnelles et spécifiques au bâtiment, cependant, certains points pèsent plus lourd que d’autres.
Ceci devrait également déterminer quel type de mémoire tampon vous connectez. D’une part, il existe différents types de stockage (réservoirs de stockage combinés ou pompes à chaleur, stockage tampon) et, d’autre part, différentes versions du même système de stockage (principalement le volume de stockage). Si vous connectez le réservoir de stockage de chauffage à l' pompe à chaleur vous devriez pouvoir compter sur les conseils compétents de votre vendeur. Cependant, cela ne peut pas faire de mal de connaître les bases.
Choisir le bon type de stockage
Il y a généralement des éclaircissements sur ce point relativement rapidement. Les fabricants, les vendeurs et les installateurs de pompes à chaleur ont généralement négocié de très bonnes conditions avec les fabricants de réservoirs de stockage et peuvent évaluer rapidement le type de réservoir de stockage dont ils ont besoin en fonction de leur situation.
Les réservoirs de stockage tampon classiques ne sont utilisés que pour stocker l’eau de chauffage. La chaudière pour l’eau chaude est un réservoir de stockage séparé. Néanmoins, il est possible d’installer un système de stockage dit combiné qui peut faire les deux. Parce que l’architecture est un peu plus sophistiquée, vous payez également un supplément correspondant pour un réservoir de stockage combiné. Une autre option est un soi-disant réservoir de stockage d’hygiène. Dans le réservoir de stockage hygiénique, l’eau chaude n’est pas stockée directement dans le réservoir de stockage, mais coule en continu grâce à un chauffage instantané. Legionella est très difficile à former, ce qui est également la raison pour laquelle on l’appelle stockage « d’hygiène ».
En règle générale, plus un réservoir tampon a de systèmes à offrir, plus il doit généralement avoir de connexions. Une différence significative entre un réservoir tampon de chauffage normal et un réservoir tampon avec un système solaire est un échangeur de chaleur supplémentaire. Cela permet de fournir efficacement l’énergie supplémentaire du système sur le toit à son réservoir de stockage.
Mais encore une fois, ne vous inquiétez pas trop de choisir le bon type de stockage. Cette question devrait être abordée au cours des discussions sur l’ensemble de mesures entourant l' pompe à chaleur clarifier rapidement.
Choisir le bon modèle
Le même type de mémoire est généralement disponible dans différentes versions. Littéralement, la plus grande différence est la décision concernant le volume de stockage. Les réservoirs tampons sont disponibles de 100 litres à plusieurs milliers de litres. Mais comment décidez-vous de la bonne taille pour le stockage?
Heureusement, il existe des règles empiriques et des outils de prise de décision pour cela. Plus de volume signifie essentiellement que plus d’énergie de chauffage peut être stockée. Ainsi, la plupart des avantages mentionnés ci-dessus deviennent plus grands plus ils ont de volume de stockage. Néanmoins, la plus grande mémoire n’est pas la même que la meilleure mémoire. Bien que les réservoirs tampons modernes soient très bien isolés, il y a une certaine perte de chaleur sur plusieurs jours. Donc, si vous choisissez un réservoir tampon surdimensionné, l’eau chauffée avec de l’énergie refroidit lentement avant d’être utilisée et doit être réchauffée - une perte d’énergie inutile. De plus, chauffer une grande quantité d’eau à la température souhaitée prend également beaucoup plus de temps.
Une règle de base commune est que 50-70 litres de volume tampon sont logiques pour chaque kW de puissance de chauffage. Il est important de noter que même si l’eau chaude est générée par le même système de chauffage, ne l’incluez pas - après tout, vous avez un réservoir d’eau chaude spécial avec des spécifications différentes pour l’eau chaude. L’exception est le réservoir de stockage combiné.
« 50-70 litres de volume tampon par kW de capacité de chauffage est une règle de base commune »
D’autres facteurs influençant le meilleur volume de mémoire tampon incluent :
- Le type de chauffage: Les pompes à chaleur nécessitent plus de volume que les systèmes de chauffage fossile.
- Besoins de chauffage des résidents : Les enfants ou les personnes âgées veulent généralement des températures légèrement plus élevées et les besoins en chauffage varient en conséquence. Fait intéressant, il existe également des différences de température idéale entre les sexes.
- La source et la température de la source: Les pompes à chaleur d’énergie géothermique et d’eau souterraine sont un peu plus efficaces pour fournir des températures plus élevées et nécessitent donc un volume de stockage légèrement inférieur à celui des pompes à chaleur air-eau
- Capacité de chauffage fournie : Il existe des dépendances directes entre la capacité de chauffage et le volume de stockage. Si le réservoir de stockage est très petit, il y a un risque que la même puissance surchauffe l’eau de chauffage, ce qui peut endommager le réservoir de stockage. Avec les pompes à chaleur, cependant, ce risque est significativement plus faible qu’avec les systèmes de chauffage fossile.
- Système d’isolation et de chauffage: En fonction de l’état énergétique de la maison et de la température d’écoulement nécessaire, le volume de stockage idéal augmente.
- Systèmes connectés: S’il existe un système photovoltaïque ou solaire, il est logique de choisir un système de stockage légèrement plus grand afin que plus d’énergie puisse être stockée.
À propos, vous pouvez également utiliser les lois de la physique pour calculer combien de temps un réservoir tampon durera dans le pire des cas (à la puissance maximale de la pompe à chaleur) pourrait complètement combler un échec.
Les pertinents à cet égard sont les suivants :
- (A) La capacité thermique de l’eau (c’est-à-dire la quantité d’énergie thermique pouvant être stockée dans l’eau) est constante à 1 163 kWh par kg d’eau.
- (B) La différence de température entre l’alimentation et le retour (mesurée en Kelvin). C’est combien de degrés Kelvin l’eau dans le réservoir de stockage doit être chauffée de sorte qu’il passe à travers radiateurs / chauffage par le sol à nouveau à la température d’écoulement souhaitée.
- (C) Le volume de votre réservoir tampon en mètres cubes (divisez le nombre de litres par 1000)
- (D) Et, bien sûr, l’exécution de la pompe à chaleur afin que vous sachiez à quelle vitesse le travail nécessaire peut être effectué.
Le temps de pontage maximal en h est alors égal à = [(A) * (B) * (C)] / (D)
Attention: avant d’atteindre le plus grand réservoir de stockage, vous devez vous rappeler que vous devez également le configurer dans votre sous-sol. Premièrement, il doit y avoir l’espace nécessaire dans le sous-sol et, deuxièmement, vous devez être en mesure de transporter le stockage au sous-sol. Le dernier facteur en particulier est souvent sous-estimé. Si les entrées de sous-sol ont des portes de taille normale ou ne sont accessibles que par un escalier sinueux, vous devriez les mesurer avant de magasiner. Portez une attention particulière à ce qu’on appelle la « dimension d’inclinaison » du réservoir de stockage, qui indique la taille du transport renversé.
Ainsi, comme vous pouvez le voir, le volume de stockage est un gros problème lors du choix du bon modèle. Les autres options, que vous pouvez toujours décider, traitent des matériaux utilisés. Étant donné qu’un réservoir de stockage est naturellement exposé à beaucoup d’eau, il peut être utile de pompe à chaleur à un réservoir tampon en matériaux inoxydables. Ici, vous avez le choix entre l’acier inoxydable ou un réservoir de stockage émaillé. Les deux sont livrés avec une charge supplémentaire, mais une durée de vie légèrement plus longue et moins exigeante en entretien.
Résultat
En général, la fonction principale d’un réservoir tampon est d’augmenter l’efficacité globale du système. Cela peut être fait en empêchant le fonctionnement inefficace du générateur de chaleur et en équilibrant le temps entre la génération et la consommation de chaleur, qui sont naturellement différentes.
Toute personne qui connecte le réservoir tampon à l' pompe à chaleur Il peut protéger les câbles du gel / gel, en particulier les jours froids et en cas de pannes de courant potentiellement prolongées. Le réservoir de stockage de chauffage agit donc aussi comme une assurance, pour ainsi dire.
Les inconvénients des réservoirs de stockage tampons ne sont en fait que les coûts supplémentaires de l’acquisition, qui, cependant, sont clairement compensés dans l’exploitation. Avec la chaudière, les deux réservoirs de stockage nécessitent de l’espace, mais il y a toujours l’option nettement plus coûteuse d’un réservoir de stockage combiné en option.
