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firecalc Berechnungssoftware Feuerungs- und Wärmetechnik

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firecalc Berechnung Wirkungsgrad Leistung Emissionen Feuerunsgtechnik Hauptberechnungsformular - firecalc

firecalc ist ein Berechnungsprogramm für die Auswertung von Messergebnissen hinsichtlich einer feuerungstechnischen Berechnung von Wärmeerzeugern und Feuerstätten wie Raumheizer, Heizkessel, Warmlufterzeuger, Öfen, Heizeinsätze, Koch-, Back- und Grillgeräte, Thermen und Brenner für die Verfeuerung von festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen.

firecalc Produktbeschreibung firecalc Software- Berechnungsprogramm Feuerungstechnik und Wärmetechnik

firecalc ist ein Berechnungsprogramm für die Auswertung von Messergebnisse hinsichtlich feuerungs- und wärmetechnischen Berechnungen von Wärmeerzeugern und Feuerstätten wie Raumheizer, Heizkessel, Warmlufterzeuger, Öfen, Heizeinsätze, Thermen und Brenner für die Verfeuerung von festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen.

firecalc ist dank seiner einfachen und logischen Benutzerführung schnell und einfach zu bedienen und zu verstehen. So gehören stundenlanges Handbuch, Fachliteratur- und Normenlesen der Vergangenheit an.

Der Entwickler Dipl.-Ing. Dirk Weisgerber hat viele Jahre Feuerstätten wie u.a. Kamineinsätze/Kachelöfen und Kaminöfen bei einem großen deutschen Hersteller entwickelt. Seit 2000 ist er auch als Feuerstättenprüfer in einer Feuerstättenprüfstelle tätig. Im Rahmen dieser Tätigkeit entstand die Berechnungssoftware firecalc um Feuerstätten schnell und sicher nach den unterschiedlichsten Produktnormen, Verordnungen und Gesetzen bewerten und beurteilen zu können.

Die Zielgruppe für firecalc

  • Für alle Feuerstättenentwickler, Kaminkehrer, Sachverständige, Prüfstellen, Architekten oder Berater, die mit der Messung, Bewertung und Planung von Wärmeerzeugern aller Art zu tun haben.

Was bietet die Software?

  • Die neuartige Berechnungssoftware firecalc wurde für die schnelle und exakte Berechnung von leistungs- und emissionstechnischen Daten von Feuerstätten aller Art auf Basis von Messergebnisse entwickelt.
  • Sie bietet Hilfe für vielseitiges, schnelles und einfaches Arbeiten für Berechnungen für Wärmeerzeuger für feste Brennstoffe ebenso wie für die Verfeuerung von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen.
  • Eine erhebliche „Mehrleistung“ stellt der in der Software vorhandene direkte Vergleich der Ergebnisse mit vielen nationalen und internationalen Normen, Gesetzen und Verordnungen dar.
  • Es ermöglicht immer dann hohe Arbeits-, Zeit- und Kostenersparnis, wenn bei der Produktentwicklung bei Prüfstandstests Messdaten vorliegen oder nach Abschluss der Entwicklung z.B. Leistungsdaten für anschließende Planungen der Heizungsanlage benötigt werden.
  • Das Programm besticht durch eine benutzerfreundliche Funktion. Die Eingabe der Projektdaten und der erforderlichen Parameter ist unkompliziert und in kürzester Zeit berechnet das Programm detaillierte Ergebnisse.
  • Es können auf umfangreiche Musterbeispiele und Brennstoffanalysen zurückgegriffen werden.
  • Die Ergebnisse der Berechnungen können einfach ausgedruckt oder als pdf-Datei gespeichert werden.
  • Zusätzlich können die Daten einfach in eine Textverarbeitung exportiert werden.
  • Alle Daten können in programminterne Datenbanken gespeichert werden.
  • Import und Exportfunktion aller Daten für den Austausch zwischen verschiedenen Rechnern.
  • Zum Testen der Software kann eine voll funktionsfähige Testsoftware bestellt werden.
  • Für Fragen und Hilfen stehen bei firecalc eine starke Onlinehilfe und ein über 200 Seiten starkes Handbuch zur Verfügung

Wo wird firecalc bereits eingesetzt?

firecalc wird zur Zeit eingesetzt von Prüfinstituten, Hersteller von Wärmeerzeuger, Sachverständigen, Anlagenbauer, Kaminkehrer, Brennstoffforschungszentren und in Hochschulen in der Entwicklung und Forschung.
Mit den z.B. bei der Entwicklung, Überwachung oder bei der Baumusterprüfung ermittelten Messergebnisse lassen sich unter vielem anderem folgende Berechnungen durchführen:

  • Berechnung von Emissionen CO, NOx, Staub, CnHm (OGC) in Vol.%, mg/m³, mg/MJ oder mg/kWh (Bezugssauerstoff O2-Bezug frei einstellbar)
  • indirekter und direkter Wirkungsgrad (feuerungstechnischer bzw. Kesselwirkungsgrad)
  • Leistungen (Raumleistung und Wasserleistung)
  • Verluste im Abgas (chemische und thermische Verluste), Strahlungsverluste über die Oberfläche, Ascheverluste,…
  • Kondensationsberechnung, Abgasmassenströme, Taupunkttemperaturen, Luftbedarf, Luftverhältnis Lambda, spezifische Wärmekapazität Abgas, Abgasvolumen, Wasserdampfgehalt und vieles mehr
  • Berechnung der Feuerungsleistung von Kessel, Raumheizer, Gasbrenner und Ölbrenner
  • Berechnung des Norm-Brennstoffdurchsatz von Gasbrenner und Thermen mit Auswahl der Normbedingungen
  • Berechnungen für die notwendige Nachweise nach DINPlus, 1. BImSchV, Anforderungen Österreich "BV-G 15a", Münchner und Regensburger Brennstoffverordnung

Brennstoffberechnungen von festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen als Berechnungsbasis hinsichtlich

  • Heizwerte
  • Luft- und Sauerstoffbedarf
  • Abgasvolumen (feucht und trocken)
  • Wasserdampfvolumen
  • CO2max
  • SO2max
  • und vieles mehr...

Folgende Produktnormen können u.a. bei den Berechnungen mit firecalc berücksichtigt werden:

Verfeuerung von festen Brennstoffen:
  • Raumheizer und Dauerbrandöfen nach DIN EN 13240
  • Kaminöfen nach DIN 18891
  • Kamineinsätze und Kachelöfen nach DIN EN 13229
  • Offene Kamine, Heizeinsätze, Kachelöfen nach DIN 18895
  • Herde nach DIN EN 14785
  • Einzelfeuerstätten für die Verbrennung von festen Brennstoffen (Holz, Kohle, Presslinge,...)
  • Festbrennstoffkessel u.a. nach DIN EN 303-5
  • Pelletbrenner nach DIN EN 15270
  • und viele andere...
Verfeuerung von flüssigen Brennstoffen:
  • Heizkessel und Brenner für flüssige Brennstoffe z.B. nach DIN EN 267, DIN EN 304,...
  • und viele andere....
Verfeuerung von gasförmigen Brennstoffen:
  • Gasbrenner nach DIN EN 676,…
  • Gas-Heizkessel nach DIN EN 303-3, DIN 483, DIN 4702-2
  • Gas-Raumheizer nach DIN 3364
  • und viele andere...

Kostenlose Demoversion

Von der Qualität der Software können sich Interessierte von einer kostenlosen und im vollen Umfang verwendbaren Testversion überzeugen:
Bestellformular
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Für detaillierte Informationen und Unterstützung zu den Funktionen und Berechnungsmöglichkeiten steht Ihnen der Entwickler gerne zur Verfügung.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Dirk Weisgerber
E-Mail:      Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann.
Tel.:     +49 (0) 89 / 624 39 463
Mobil:    +49 (0) 171 / 437 59 00
Fax:     +49 (0) 89 / 621 70 911


Bitte in die Bilder klicken für eine vergrößerte Darstellung. Mit Bewegung der Maustaste könne die Bilder verschoben werden.


Das Hauptformular für die Berechnung der leistungstechnischen Daten, der Emissionen und der Heizgaswerte von Wärmeerzeuger besteht aus folgenden Hauptbereichen (siehe auch die Beispiele in der Bildergalerie und in der folgenden Übersichtsgrafik).

hauptformular firecalc uebersicht

 

Beschreibung
Erläuterungen
Menüleiste
Bestehend aus den Schaltflächen Datensatz, Zubehör, Zugriff auf das Hilfesystem und für Informationen über firecalc
Symbolleiste
Bestehend aus den Schaltfläche für das Speichern, Löschen, Bearbeiten der Datensätze, Änderung der Voreinstellungen, Druckbefehle, Zugriffe für die Formulare Staub und Brennstoffe
Projektfeld
Bestehend aus Projektliste, Suchfeld für Projekte, Projektauswahl nach Brennstoffen und einem Button um die Datensätze zu verbergen
Abschnitt Allgemeine Angaben
Bestehend aus mehreren informativen Eingabefeldern, Datumseingaben mit Kalender, Auswahl der Anzahl der Meßreihe
Abschnitt Brennstoff
Eingabe- und Auswahlmöglichkeiten für die verwendeten Brennstoffe. Zugriff auf das Formular für die Brennstoffberechnung (stöchiometrische Verbrennungsrechnung)
Abschnitt Abbrände
(Meßreihen)
Eingabe- und Ergebnisfelder. Zugriff auf das Berechnungsformular Strahlungsverluste und das Berechnungsformular Staubberechnung (bei festen Brennstoffen). Es können maximal 4 Meßreihen in einem Projekt angelegt werden.
Ergebnisfeld Leistung, Wirkungsgrad
Ergebnisse der Berechnung des indirekten (feuerungstechnischen) Wirkungsgrades, der Verluste und der Leistung
Ergebnisfeld Leistung, Wirkungsgrad für Feuerstätten mit wasserführenden Bauteilen
Ergebnisse der Berechnung des direkten (Kessel-) Wirkungsgrades und der Wasserleistung
Feld Raumheizer mit Wasser
Ergebnisse der Gesamtleistung für Raumheizer mit wasserführenden Bauteilen
Feld „Sonstiges“
Weitere Ergebnisse wie Abgasmassenstrom, Verbrennungsluftbedarf, Luftverhältnis Lambda, trockenes Abgasvolumen, feuchtes Abgasvolumen, Taupunkttemperatur des Abgases, spezifische Wärmekapazität des trockenen Abgases, spezifische Wärmekapazität des Wasserdampfes, absolute Luftfeuchte der Verbrennungsluft sowie der Restsauerstoff im Abgas
Ergebnisfeld Emissionen
Ergebnisse der Emissionsberechnung Kohlenmonoxid (CO), Stickstoffe (NOx), Kohlenwassersstoffe (CxHy) und Staub (nur bei Berechnungen mit Festbrennstoffen). Die Emissionen können mittels der Funktion "Grenzwertvergleich" mit verschiedenen Anforderungen verglichen werden. Ebenfalls ist eine Soll-Ist Darstellung möglich.
Buttons Rechnung, Datensatzhandling
Schaltflächen (Buttons) für das Ausführen der Berechnung und für Datensatzaktionen (Speichern, Löschen, Neu, Bearbeiten,...)

Ergebnisse Leistung, Wirkungsgrad

Beschreibung
Erläuterungen
Feuerungsleistung QF
(Brennstoffwärmeleistung)
in kW
Die Feuerungsleistung ist die Wärmeleistung, die dem Wärmeerzeuger mit dem Brennstoff zugeführt wird, wobei der Heizwert Hu zugrunde gelegt wird (Hu= unterer Heizwert, ohne Nutzung der im Abgas vorhandenen Wasserdampf - Energie)
Wärmeleistung QN in kW
Nutzleistung (Nennwärmeleistung, Output). Die abgegebene Wärmeleistung wird aus der Brennstoffwärmeleistung minus der Verluste ermittelt.
Indirekter Wirkungsgrad
(feuerungstechnischer Wirkungsgrad) in %
In der Praxis ist das direkte Messen der zugeführten und nutzbar abgegebenen Wärme schwierig oder teilweise unmöglich. Deshalb begnügt man sich bei Messungen meistens mit der Bestimmung des Wirkungsgrades nach der indirekten Methode. Der Wirkungsgrad nach der indirekten Methode in Prozent entspricht der eingesetzten Leistung (Brennstoffenergiestrom QB, Feuerungsleistung) minus der Verluste (plus der Kondensationswärme, wenn vorhanden). Die Verluste und Gewinne können im Formular "Verlustdiagramm" graphisch dargestellt werden
Abgasverluste durch freie Wärme qA in %
Wenn die Abgase die Feuerstätte verlassen, besitzen sie noch eine höhere Temperatur als die Luft und der Brennstoff bei Eintritt in die Feuerung. Diese Differenz des Wärmeinhaltes der Heizgase stellt den bedeutendsten Verlust dar.
Verlust latente Wärme qU (Verluste durch unverbrannte Gase) in %
Verlust durch unverbrannte Anteile in den Abgasen (praktisch nur der Kohlenstoffmonoxidgehalt).
Verluste durch brennbare Rückstände qR in %
Ergebnisfeld nur für Berechnungen mit Festbrennstoffen. Im Rostdurchfall ist je nach Beschaffenheit des Brennstoffes und der Betriebsweise der Feuerung eine mehr oder weniger große Menge an unverbranntem enthalten
Verluste infolge Strahlung qS in%
Ergebnisfeld nur für Berechnungen von Heizkesseln, bei Raumheizern = 0, da Wärmegewinne für den Raum. Verluste über heiße Oberflächen des Wärmeerzeugers ohne dem Wärmeträger von Nutzen zu sein z.B. bei Aufstellung in den nichtbeheizten Bereichen (wird bei Raumheizern nicht berücksichtigt). Die Verluste infolge Strahlung können mit dem Berechnungsformular "Strahlungsverluste" berechnet werden.
Kondensationsgewinne QS in%
Ergebnisfeld nur für Berechnungen von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen mit planmäßigem Kondensationsbetrieb. Wird bei einem Brennwertkessel das Abgas soweit abgekühlt, dass das bei der Verbrennung verdampfte Wasser kondensiert, kann die dabei freiwerdende Kondensationswärme der Nutzenergie zugute kommen. Es erfolgt eine Berechnung der Kondensationsgewinne.
Wärmeleistung H2O in kW
Die an den Wärmeträger (Wasser) nutzbar abgegebene Wärmeleistung wird berechnet
Direkter Wirkungsgrad (Kesselwirkungsgrad) in kW
Der Wirkungsgrad nach der direkten Methode ist das Verhältnis in Prozent der nutzbaren Leistung (Wärmeleistung H2O) zu der eingesetzten Leistung (Feuerungsleistung).
Gesamtwärmeleistung in kW
Summe aus Raum und Wasserleistung (gilt nur für Raumheizer mit wasserführenden Bauteilen)

Sonstige Ergebnisse

Beschreibung
Erläuterungen
Luftverhältnis Lambda λ (Luftüberschußzahl)
Die Luftüberschußzahl Lambda gibt das Verhältnis von tatsächlicher zu der theoretisch notwendigen Luftmenge an. Ein geringer Luftüberschuss verringert den Abgasverlust, kann aber durch lokalen Luftmangel zu vermehrter CO-Entstehung führen.Bei der Berechnung des Luftüberschusses vernachlässigt firecalc die unter Umständen im Heizgas vorhandenen Anteil von Schwefeldioxid (SO2), da dieser äußerst selten bei Produktprüfungen von Feuerstätten/Brennern gemessen wird. Der aus dem Brennstoff stöchiometrisch berechneten maximalen Schwefeldioxidanteil (SO2max) wird bei der Berechnung von Lambda jedoch berücksichtigt.
Verbrennungsluftbedarf in m³/h
Der Verbrennungsluftbedarf der Feuerung berechnet sich aus der theoretisch erforderliche Luftmenge (Mindestluftbedarf  Lmin) multipliziert mit der Luftüberschußzahl (Lambda).
Abgasmassenstrom m in g/s
Der Abgasmassenstrom ist die in einer bestimmten Zeiteinheit abgeführte Masse der Abgase der Feuerstätte. Abgase bestehen aus den Verbrennungsprodukten einschließlich des Stickstoffanteils aus der Verbrennungsluft. Da im Regelfall mit Luftüberschuss die Verbrennung stattfindet, kommt noch der überschüssige Sauerstoffanteil hinzu. Je nach Brennstoffart ist die Zusammensetzung der Abgase unterschiedlich. Als Hauptbestandteile des Abgases sind jedoch bei unvollständiger Verbrennung Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid, Wasserdampf, Stickstoff, unverbrannter Kohlenstoff als Ruß, Stickoxide und Aerosole enthalten. Anhand der Verbrennungsrechnung können das Abgasvolumen und die Masse der Abgase bestimmt werden. Je nach der im Formular „Voreinstellung“ im Abschnitt Berechnung Abgasmassenstrom voreingestellten Berechnungsmethode wird unter dem Wort Abgasmassenstrom die Berechnungsnorm und bei der Wahl von DIN EN 13384-1 auch der voreingestellte Brennstoff angezeigt.
Trockenes Abgasvolumen m³/h oder m³/kg
Abgasvolumen ohne Wasserdampf in m³/h. Das Abgasvolumen in m³ pro verfeuerten Brennstoff in m³/kg oder bei Gas in m³/m³ kann berechnet werden, in dem das angegebene Abgasvolumen in m³/h durch den Brennstoffdurchsatz geteilt wird.
Bei Berechnungen mit gasförmigen Brennstoffen wird mit dem gemessenen Brennstoffdurchsatz unter Betriebsbedingungen gerechnet und nicht mit dem normierten Brennstoffdurchsatz, da dieser nur unter Normbedingungen vorliegen würde.
Wasserdampf im Abgas in m³/h oder m³/kg
Das feuchte Abgas beinhaltet den Wasserdampf der Abgase. Das Wasserdampfvolumen in m³ pro verfeuertem Brennstoff in m³/kg oder bei Gas in m³/m³ kann berechnet werden, indem das angegebene Wasserdampfvolumen in m³/h durch den Brennstoffdurchsatz geteilt wird.
Abgasvolumen gesamt in m³/h oder m³/kg
Summe aus trockenem und feuchtem Abgasvolumen.
Taupunkttemperatur des Abgases in °C
Als Taupunkt eines wasserdampfhaltigen Gases wird die Temperatur bezeichnet, unterhalb welcher ein Auskondensieren des Wasserdampfes erfolgt, d.h. Tauwasserbildung einsetzt. Der Wasserdampf im Abgas kondensiert beim Taupunkt. Da das aus dem Gas stammende Kondenswasser durch Lösen anderer Abgasbestandteile im Allgemeinen sauer reagiert, sollte zur Vermeidung von Korrosion eine Taupunktunterschreitung in herkömmlichen Anlagen weitgehendst verhindert werden. Eine Ausnahme bilden hier die speziell für den Kondensationsbetrieb vorgesehenen Feuerungs- oder Wärmeerzeugungsanlagen.
Der Taupunkt ist abhängig von der Brennstoffart und dem Luftüberschuss. Er steigt auch mit dem Schwefelgehalt des Brennstoffes an, was besonders bei schwefelhaltigen Brennstoffen zu beachten ist (Säuretaupunkt). Die Taupunkttemperatur der Abgase ist umso höher, je höher der Wasser- und Wasserstoffgehalt des Brennstoffes ist.
Spezifische Wärmekapazität des Abgases kJ/m³K
Spezifische Wärmekapazität oder kurz spezifische Wärme eines Stoffes ist eine physikalische Eigenschaft und bezeichnet die auf die Masse bezogene Wärmekapazität. Sie gibt an, welche Wärmemenge (gemessen in Joule) einem Stoff zugeführt werden muss, um seine Temperatur um ein Kelvin zu erhöhen.
Absolute Luftfeuchtigkeit in g/kg
Die absolute Luftfeuchtigkeit, auch Wasserdampfdichte oder kurz Dampfdichte, ist die Masse des Wasserdampfs in einem bestimmten Luftvolumen, also dessen Dichte beziehungsweise Konzentration. Sie wird üblicherweise in Gramm Wasser pro Kubikmeter Luft angegeben. Nach oben begrenzt wird sie durch die maximale Feuchte, die während einer Sättigung herrscht.
Die absolute Luftfeuchtigkeit ist ein direktes Maß für die in einem gegebenen Luftvolumen enthaltene Wasserdampfmenge. Sie lässt unmittelbar erkennen, wieviel Kondensat maximal anfallen kann oder wieviel Wasser verdunstet werden muss, um eine gewünschte Luftfeuchtigkeit zu erhalten.
Restsauerstoff O2 bzw. Kohlendioxid CO2 in Vol.%
(je nach Voreinstellung der Messdatenerfassung)

 

Ergebnisse Emissionen Feuerstätten für Verfeuerung von Festbrennstoffen bei frei einstellbaren Sauerstoffbezug O2-Bezug

Wert
Einheit
Kohlenmonoxid CO
Vol.%, mg/m³ und mg/MJ
Stickstoffoxide (NO und NO2 als NOx)
in mg/m³ und mg/MJ
Kohlenwasserstoffe (CxHy, OGC, THC)
in ppm trocken, mg/m³ und mg/MJ
Staub
in mg/m³ und mg/MJ

Ergebnisse Emissionen Feuerstätten für Verfeuerung von flüssigen Brennstoffen bei frei einstellbaren Sauerstoffbezug O2-Bezug:

Wert
Einheit
Kohlenmonoxid CO
Vol.%, mg/m³ und mg/MJ
Stickstoffoxide (NO und NO2 als NOx)
in mg/m³ und mg/kWh
Korrekturrechnung NOx Stickstoffanteil im ÖL
(nach EN 267)
in mg/m³ und mg/kWh
Korrekturrechnung NOx hinsichtlich Luftfeuchte  im ÖL (nach EN 267)
in mg/m³ und mg/kWh
Kohlenwasserstoffe (CxHy, OGC, THC)
in ppm trocken, mg/m³ und mg/MJ
Ruß
-- (Meßwert, keine Berechnung)

Ergebnisse Emissionen Feuerstätten für Verfeuerung von gasförmigen Brennstoffen bei frei einstellbaren Sauerstoffbezug O2-Bezug (alternativ ohne O2-Bezugsrechnung)

Wert
Einheit
Kohlenmonoxid CO
Vol.%, mg/m³ und mg/kWh
Stickstoffoxide (NO und NO2 als NOx)
in mg/m³ und mg/kWh
Korrekturrechnung NOx Luftfeuchte
(nach EN 667)
in mg/m³ und mg/kWh

 

 

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