Голландская печь, её устройство и принцип работы
Печь-голландка, одна из самых популярных дровяных и угольных систем отопления. До сих пор она достаточно часто встречается в современных домах. Одним из достоинств печи-голландки является её устройство. Сложить такую печь можно и без опыта, достаточно внимательно отнестись к самому процессу.
Изначально голландская печь была с глухой топкой, потом сами голландцы внесли изменения в печь, добавив поддувало и колосники. После этого упростился фасад печки, он был уже без арок, что позволяло строить такие печки людям без специальной квалификации. Как правило, для топлива использовался уголь.
Голландская печь — представляет из себя прямоугольную печь, облицованную изразцами или кафелем, предназначенную для обогрева помещений. Имеет вертикальный дымоход и за этот счет получается большая отдача теплоэнергии.
Во времена Колумба (ХV век) голландка стала похожа на определенную конструкцию и уже с XVI века постепенно стала приобретать популярность во всем мире. В начале XVIII века она становится очень популярной практически в каждой семье; и к XIX веке она доминирует над всеми видами отопления. И по сей день она не теряет популярности, прекрасно вписываясь в любые интерьеры.
Основные принципы эффективной и безопасной топки
Вопрос о том, как правильно топить печи, чтобы греться мягким теплом в загородном доме, на даче или в бане, волнует многих. При этом хочется, чтобы этот процесс проходил, как можно проще, но с максимальной теплоотдачей.
Эффективное протапливание зависит от трех основных принципов: исправность самой отопительной конструкции, использование качественного топлива и правильная растопка.
Если растапливать печку неправильно, то негативных последствий долго ждать не придется:
- повысится на 20% расхода топлива;
- засорятся элементы конструкции;
- обогреваться дом будет плохо даже при потреблении большого объема топлива;
- забьется дымоход, и пользоваться печью станет невозможно.
Чтобы избежать подобных проблем, необходимо соблюдать основные принципы эффективной и безопасной топки бытовой печи:
- Всегда проверяйте пригодность конструкции и всех ее элементов перед каждым ее применением.
- Чтобы повысить приток воздушных масс для лучшего сгорания топлива, регулярно вычищайте решетку-колосник и зольник.
- После длительного простоя печки сначала прогрейте дымоход (для этого разожгите мини-костер в топке), а уже потом приступайте к растопке самой печи привычным способом.
- Размещаете дрова, уголь или брикеты строго посередине топки, не допуская их смещения к задней части, лучше уложить топливо ближе к дверце.
- Регулируйте подачу притока воздуха, открывая/прикрывая дверцы поддувала и топочной камеры.
- Чтобы улучшить тягу, задвигайте/выдвигайте дымоходную задвижку и вьюшку.
- Не «потрошите» топливо, пока не сгорит большая его часть.
Соблюдение данных простых принципов позволит организовать максимальную теплоотдачу устройства и его безопасное использование.
Принцип работы голландки
Принцип работы голландки достаточно прост: за счет удлинения дымоходов достигалось более сильное нагревание самой печи. Такая конструкция прошла немало этапов в своём формировании.
Перво-наперво, учитывалось занимаемое пространство, места им всегда не хватало, поэтому печку начали ставить в самом доме. А для этого нужна была конструкция, не занимающая много места.
Второе-это учет климата местного населения, нужна была печь, которая могла быстро нагреваться и при этом использовать меньше топлива. Этого смогли добиться благодаря «извилистому» дымоходу к самой топке.
Третье, что тоже немаловажно: владельцы домов тогда платили налог на недвижимость «с дыма». То есть чем больше дымоходов, тем больше были и растраты. Для этого был придуман боковой вывыд для дыма, чтобы обеспечить возможность вывести несколько труб с других печей в одну трубу.
В-четвертых, голландки по высоте доходили до 5-6 этажей в XIV-XV веке, современных перекрытий из бетона тогда не было, и поэтому основным критерием для печей являлась, легкость и маленькая затрата топлива.
Виды голландок
Первая — это классическая. Голландка в классическом стиле достаточно легко вписывается в любые интерьеры, из-за своей формы и простоте отделки. Отреставрированные печи голландки выступают очень ценным антиквариатом. Если говорить о стоимости, то они превосходят стоимость самого здания, в котором они находятся.
Вторая, это голландка усовершенствованная камином.
Третья, это голландская печь-колонка, в основном, такие предназначены для пользования в сезон. Это замечательный вариант для дачи.
Четвертая, это отопительно-варочная печь, с наличием плиты.
В России голландку принято считать аналогом усовершенствованных и облицованных изразцами отопительных печей.
Определение «печь-голландка» русского происхождения. Да и голландцы, про свои печи особо не распространялись. Поэтому и слово «голландка» нужно принимать как имя нарицательное.
Определение «Русская голландка» или «Псевдогалландка» это обычные русские печи, которые были отделаны изразцами. Сами изразцы в России появились благодаря Петру I, а потом уже мастера переняли технологию изготовления. Потом изразцы использовали для оформления всех печей и после этого их стали называть голландками, несмотря на то, что «русская печь» и «печь голландка» – по технической части практически противоположны.
Откуда же на Руси появились колпаковые «русские голландки»? Согласно истории, они здесь и возникли. Петр I, подписал приказ, в котором приказал строить печи, по образцам голландских, по его мнению, это должно было помочь в борьбе с частыми случаями пожаров. Но в приказе, не было указано точной конструкции и русские каменщики воспользовались этим. Это послужило началу модернизации и совершенствованию своих русских печей. Усовершенствованная голландка, похожая снаружи и совершенно другая внутри, вышла опять в Европу. Возможности ее установки заметно изменились, она могла быть и треугольной формы, и трапециевидной, что позволяло установить ее, например, в угол помещения и практически не занимать полезного пространства.
Варианты обустройства
Существует множество вариантов обустройства голландской печи. Исходя из особенностей конструкции, их делят на три основных вида:
Классическая модель. Такие печи голландки могут обладать прямоугольной или круглой формой. Внешний вид отличается простотой, финишную отделку составляет кирпичная кладка. Внутреннее обустройство печи состоит из большого топливника и каналов для дыма в количестве шести штук. Благодаря им нагрев печки голландки происходит постепенно, препятствуя растрескиванию поверхности или образованию на ней щелей.
Замечание! При кладке голландской печи особое внимание уделяется высоте топливника. Его размещение на уровне 25 см от пола обеспечивает равномерный прогрев помещения.
Печь голландка с плитой. Отдельные мастера дополняют классическую конструкцию голландской печки плитой. Благодаря такому усовершенствованию появляется возможность организовать процесс приготовления пищи. Для осуществления идеи над топкой голландки потребуется установить чугунную плиту и оформить ее кирпичной кладкой.
Конструкция с камином. Ключевым отличием такой модели печки голландки является широкое основание. Строительство дымохода и отсека для золы печки голландки производится во втором ряду. Здесь же формируется отверстие для организации процедуры чистки печи. Специалисты рекомендуют сформировать в такой печке прокладку из базальтового картона, предупреждающую образование трещин и выполняющую функцию изоляции газовых потоков.
Помимо конструкции, голландки отличаются по вариантам внешнего оформления:
- Наиболее распространена классическая кирпичная облицовка, тем более, современные материалы выглядят достаточно привлекательно.
- Оглядываясь в прошлое, можно найти удивительные модели печек, отделанных изразцами. В этом случае средство отопления дома превращалось в настоящий шедевр печного искусства.
- Существуют варианты оформления печи голландки с использованием природного камня.
Естественно, широкое распространение получила классическая модель печки прямоугольной формы с кирпичной облицовкой. Круглые конструкции голландок обладают рядом недостатков при эксплуатации, поэтому встречаются крайне редко.
Отличие колпоковой печи от канальной
Среди голландок есть разновидности: печи канального и колпакового вида. У канального вида в самом центре хорошо виднеется хайло. Печи колпакового вида гораздо сложнее в подсчетах. Простые материалы им не подходят. Основной критерий-качество. Главное отличие колпаковой печи от канальной заключаются в том, что все газы остаются под «колпаком» на некоторое время, тем самым, происходит отдача части теплоэнергии. КПД у этой печи, гораздо больше, чем КПД у печи канального вида, это объясняется тем, что при топке колпаковой печи можно использовать разный бросовый материал, а также высокозольный. Но на этом преимущества колпаковой печи не заканчиваются, есть еще не менее значимый элемент: газовая вьюшка. Если забыть прикрыть основную вьюшку, то тогда хайло прекратит конвекцию, и воздух просто остановится внутри топки и внутри поддувал, колпак станет медленно охлаждаться.
Отличие печи от камина
Необходимо различать классический, английский камин и камин голландский. Нидерландцы достаточно экономно относятся ко всему, и это видно даже по печам, они убавили величину топки, но соответственно прибавили над-топочную часть, не забыли и об дымоходах. Сама разница между печью и камином, крайне условна. По сути, печь голландка является одновременно и камином, необходимо лишь открыть дверки топки. Встроенные колосники, или их отсутствия, не влияли на процесс горения. Это тоже большой плюс голландки. Круглая по форме голландка возникла также в России, хотя она скорее имеет немецкое происхождение: ее изобретению мы обязаны И.Г. Утермарку. Утермарковке (так её называли) свойственно функционировать в порядке тления, она отличается от голландской глухими топками.
В исторических обрисовках утермарковок встречается слово «бурак», что означало – дымооборот. Сверху печку покрывали железом , благодаря этому можно было сэкономить на строительном материале. Строились они в 1/4 кирпича, это давало не только маленькие финансовые затраты, но еще и огромную теплоотдачу.
Особого восторга такая печь не вызвала, из-за горячих каналов, нагревающих холодные, из-за этого много тепла просто уходило в никуда. Сделав выводы, понимаем, что утермарковка это печь для малообеспеченных слоев населения. Она имеет достаточно много отрицательных качеств: дымит, коптит, накапливает сажу, при очень неудобной чистке, и вследствие этого-пожароопасна, но большой плюс-дешевизна. В основном утермарковками были оборудованы больничные учреждения, приюты для сирот, ночлежки, тюрьмы. В начале 1927 года, В.Е.Грум-Гржимайло, наконец-то, придумал самую истинную голландку, круглого типа. Это оказалась колпаковая печь, в топке которой были колосники. Она конкурировала по КПД с утермарковской печью. Особенно ее теплоотдача, так как оборот тепла внутри играет на руку. По устройству печи подразделяются на два вида: двухступенчатая и одноступенчатая.
Материалы для голландки
Для постройки голландки вполне пройдет материал не высокого качества, даже бывший в употреблении. Что касается раствора, это должен быть глиняный раствор, по консистенции напоминающий сметану. В современном мире в любом строительном магазине существуют уже готовые растворы. На упаковках написано, как правильно их использовать. Чтоб ее сложить достаточно небольших навыков в этом деле, главное, следовать инструкции. Даже если и получится немного неровно, то на качество теплоотдачи это не повлияет.
Конструкционные особенности
Принцип действия печи голландки заключается в следующем: проходя по первому каналу, дым передает тепло стенкам, а после остывания опускается в топочную камеру. После повторного нагрева продукты сгорания вновь поднимаются вверх, после чего выходят через дымоход.
Планируя обустройство дома отопительной печью из кирпича «голландка», следует учесть следующие моменты:
- Обладая существенным весом, конструкция печки нуждается в предварительном обустройстве фундамента, расположенного на уровне пола. Его толщина должна составлять 10-15 см, выполняется основа голландки из бетона на основе арматурного каркаса. Заменить фундамент может полнотелая железобетонная плита, расположенная в основании полов. Ее габариты превышают размеры кладки печи на 5-10 см в каждую сторону.
- Характерной чертой печи голландки являются невысокие требования к качеству стройматериалов. Зачастую кладка осуществляется из пустотелых камней, имеющих трещины и использованных ранее для других целей. Не обладая привлекательным внешним видом, тем не менее, такая печь голландка отлично справляется с задачей отопления.
Совет! Приверженцам добротности для качественной кладки лучше запастись полнотелым керамическим кирпичом, прошедшим грамотную процедуру обжига. - Простота конструкции позволяет взяться за работу по обустройству печки даже неопытному печнику, достаточно обладать навыками кирпичной кладки с перевязкой.
- Для формирования топки голландки желательно применять качественный огнеупорный кирпич. Соединительной смесью служит песчано-глиняный раствор, доведенный до консистенции сметаны. Замес связующего состава из песка и глины для кладки печки выполняется в пропорции 2:1. Для этих целей можно приобрести готовую строительную смесь.
Внимание! При кладке печи не допускается применять цемент, раствор на его основе в результате перепада температур растрескивается.
Для отопления дачи подойдет простая модель печи голландки, представленной на схеме ниже:
При необходимости увеличить высоту, чередование рядов с 17 по 21 и с 18 по 22 повторяют нужное количество раз. Это конструкция предназначена для обогрева небольшого помещения до 20 м2. Просторный домик лучше оборудовать более мощной конструкцией печки, обеспечивающей отопление 50 м2. Ее пример размещен ниже:
Печи Грум-Гржимайло
Принцип постройки печки Грум-Гржимайло включает: строительство печи поясами; поэтому и ее кожух как бы разбит на отделения. Ряды кирпичей выкладывают в готовый кожух, используя его как опалубку, по мере выкладки кожух просто наращивают, и так до конца. Сам кожух изготавливают из прочного железа, установив кожух его обкладывают кирпичём. Если кожух установили криво, то он может упасть и завалиться вся печь.
Необходимо помнить, у печей Грум-Гржимайло есть достаточно серьезный минус, это подковообразный канал для дыма, он постоянно нуждается в чистке. Поэтому, необходимо предусмотреть для этого две заслонки для чистки.
Круглые голландки
Они представляют собой обычную кирпичную печь с кирпичным футляром. Сам футляр выкладывали из облицовочного кирпича, используя цементно-песчаный раствор. Для ровной выкладки использовали опалубку, изготовленную из досок. В основном его выкладывали ложковой кладкой, это придавало плавность обвода и меньшее теплосопротивление. Но это не так просто, как кажется, необходима перевязка швов, как по горизонтали, так и по вертикали, только так получиться хорошая крепкая печь. Конечно, человеку, не владеющему достаточными навыками, рассчитать всю кладку будет достаточно сложно, необходимо, что бы тело печи идеально подошло в футляр, нужно все точно рассчитать, чтобы избежать не состыковок, на практике бывает такое, что тело печи может не поместится в футляр, либо наоборот, просто вываливаться из него. Существует допустимая норма толщины шва между телом и футляром 13 мм. Сначала выкладывают 1 либо 3 ряда футляра (все зависит от сложности выбранной модели печи), оставляют до полного высыхания раствора. После высыхания приступают к выкладке тела печи, делают это при той же опалубке, только уже на глиняном растворе. Когда эти ряды высохнут, опалубку снимают и закрепляют немного выше, делая припуск вниз, и после этого продолжают кладку печи дальше, строго по схеме.
Верх проемов в футляре укрепляют самостоятельно изготовленными бетонными перемчками. Железо там не годится. По прошествии двух недель, приступают к штукатурке и облицовке печи, после высыхания отделки (еще примерно две недели) можно попробовать произвести первую топку. Если все прошло удачно, проверяют еще пару раз, только уже с заполнением топки по максимуму.
Сейчас в свободной продаже есть заготовки для постройки круглых печей голландок. В комплект входит: сам кожух, колосники, дверцы, вьюшки, задвижки, а также подробная инструкциями по строительству этих печей. Единственное, что придется, дополнительно достраивать — это фундамент, желательно с гидроизоляцией.
После всех удачных топок печь считается пригодной к пользованию.
Кладка печи голландка своими руками
Печь голландка своими руками выстраивается по рядам, поэтому разберем все поэтапно.
1 ряд. Самое начало нужно устроить на верхней песчаной подушке, замерив расположения каждого кирпича измерительным инструментом. Соблюдаем горизонталь обязательно. Уже на уложенные кирпичи покрываем цементным раствором – это и начало кладки, и завершающий этап, связанный с основанием.
2-й и 3-й ряд. Просто кладутся слоями, естественно, обрабатываются раствором. Желательно каждый из них отмечать цифрой для точности. С этого же момента начинаем заниматься отвесами, которые сформируют горизонталь далее. У печников есть такое термин: «перевязка» — это когда свежий ряд перекрывает стыки на предыдущем. Перевязку нужно освоить еще на раннем этапе.
4,5 ряд. С четвертого ряда уже начинается конструкция зольника. Собираем с подставки. Целые кирпичи укладываем не плашмя, а на ребро. К сведению, задняя стенка выполняется на сухую, потому что дальнейшая эксплуатация подразумевает добавление кирпича в этом участке. Конечно, не запрещается поставить небольшую дверцу, но это пагубно для КПД.
На этом же уровне устанавливаем дверцу, которую нужно закрепить в основу за счет мягкой проволоки. Герметичность легко выдержать при помощи шнура из асбеста.
6,7,8 ряды. Продолжается устройство зольника. Просто перекрываем сверху кладкой так, чтобы осталось пространство под топочную решетку.
С 9 по 13 ряды. Это промежуток для устройства топочной камеры. Здесь же устанавливаем дверку, используя в качестве крепления мягкую проволоку и асбестовый шнур.
14,15 ряд. Топку закрываем рядом кирпичной кладки, оставляя сзади проем. Через него должен удаляться излишек дыма.
16, 17 ряд. Обустройство отверстия для прочистки, где понадобится небольшая дверца, аналогичная зольнику. Для экономии можно поставить кирпич без раствора. С ним уменьшится тепловая потеря.
18–26-й ряд. Более ответственные уровни, потому что идет работа с оборотными каналами. Выполняются в стиле классического змеевика. На внутренней части стенок не должно быть выступов, поэтому лучше промазать змеевик глиной.
27 ряд. Завершающий этап кладки. Закрываются все каналы. Должен остаться только дымоход. Кирпичи лучше сдвигать на несколько сантиметров назад.
29, 30 ряд. Формируется дымоход, и устанавливается задвижка (вьюшка). Последняя будет регулировать тягу, сохранять тепло после полного закрытия.
Для начинающих! В процессе каждого этапа нужно выдерживать вертикаль и горизонталь.
Дымоход для голландской печи: работаем своими руками
Это обязательный элемент, причем параметры по высоте всегда индивидуальны. Главное, соблюсти пожарную норму.
Те пространства, где дымоход граничит с крышей или иной конструкцией, нужно изолировать. Промежутки разрешено закрывать только негорючим материалом.
Отличие между самой печью и дымоходом в составе раствора для кладки. Если ряды делаем с глиной и песком, то на дымник нужно добавить 1/10 часть цемента. Окончание – это установка металлического оголовка на уже построенный дымоход.
Конечная отделка
Финишные работы всегда организуют на свой вкус. Печь своими руками белят, облицовывают декоративной плиткой. Можно использовать изразцы. Но если процесс создания печи был аккуратный, то лицевая часть кирпича будет выглядеть отменно.
Для безопасной эксплуатации на пол закрепляют лист стали, который защитит от случайного выброса углей, а, значит, и возгорания.
Выполнив все, что планировалось, не спешите приступать к использованию или просушке. На высыхание нужно не менее 15 дней
Причем важно подсушить естественным образом внутреннюю часть, поэтому дверцу в топку оставляют открытой
А уже через 2 недели приступают к полноценному розжигу. Перед началом эксплуатации лучше прожечь небольшое количество бумаги для тестирования тяги. Если все сделано правильно, то дым пройдет в дымоход без проблем.
https://kladempech.ru/pech-gollandka/
https://pechiexpert.ru/pech-gollandka-kak-postroit-svoimi-rukami/
Плюсы и минусы голландки
Плюсы:
- Небольшие изменения практически не влияют на ее прочность и эффективность, главное, чтобы больших изменений не было.
- Она достаточно функциональна: голландскую печь можно сделать просто отопительной, можно установить и варочную поверхность. От этого теплоотдача не изменится если не нарушать технологии дымоходов.
- Очень компактные габариты – размер голландской печи можно уменьшить до 0,5х0,5 м. Ну это если совсем мало места.
- Экономный расход строительного материала – на обычную большую голландку понадобится 650 шт. кирпича, а если сравнить, хотя бы с обычной русской печью – на нее понадобится не меньше 1300 кирпичей. Теплоотдача же большой голландской печи, как и у большой русской печки, на которую понадобится 2500 кирпичин.
- Небольшая масса печи, вследствие экономного расхода строительного материала: что очень важно при подсчете допустимой массы для многих видов междуэтажных перекрытий. Особенно это учитывалось в Голландии, когда современных перекрытий еще не было.
- Растяжение над топочной части по высоте не влияет на КПД печки, и не ухудшает ее действия. Голландскую печь можно «растянуть» на 2 и более этажей. Были случаи трех и четырехэтажных голландок
- Использование различных материалов: толщина у стенок маленькая и сама конструкция голландки не особо чувствительна к тепловой деформации. Поэтому качественный и огнеупорный кирпич используют только для выкладки топки. В современном мире, на многих дачах, да и во многих домах встречаются голландки, построенные даже из пустотелого кирпича или из железняка (пережженный кирпич), теплоотдача не уменьшается, главное выполнить топку из огнеупорного кирпича.
- Практичный перепад температуры и достаточно простой газоход: что позволит встроить или нагревательный элемент для подогрева воды или духовой шкаф.
- Достаточно быстрая нагреваемость голландской печи и ее способность медленно остывать. Если ее использовать не для варки допустим, а для отопления помещения, то расход топливных материалов на поддержание температуры помещения, минимален.
- Нет необходимости регулярной топки или разгонной про-топки. Если использовать голландку, к примеру, на дачном участке, то не придется опасаться за трещины на печке после долгого отсутствия. Постоянство ее использования ничем не ограничивается.
- Огромная теплоотдача, голландская печь способна отопить 60 кв. м, тогда как обычная русская печь может обогреть около 45 кв.м.
Минусы:
- КПД голландки оценивается ± 40%.
- Если забыли закрыть заслонку после топки то будет действовать принцип сифона, холодный воздух мгновенно затягивает, тем самым способствует полному остыванию. Но это в основном минус канального типа печей.
- Не практична при использовании быстро сгорающего топлива: веток, соломы, камышей. Гореть будет очень хорошо, но проку не будет, так как тепло будет выходить на улицу. Для оптимальной работы необходимо тление. Именно так возможно прогреть все ходы и соответственно получить большую теплоотдачу.
- Не очень высокая теплоемкость. Для поддержания определенной температуры необходимо около двух топок в сутки, а в зимний период больше.
- Если в работе использовать топливо высокозольного типа, то это способствует оседанию сажи в дымоходах. Европейские города, до самого ХХ века, страдали самой распространенной бедой загораниям сажи. А вот трубочистам, зато работы хватало.
- Не практична в плане перетопки: если такое происходит, начинается выделение угарного газа.
Разновидности топлива для печей
В качестве топлива для домашних печей чаще всего применяют:
Выбор того или иного типа топливного ресурса зависит от его трех основных характеристик – энергоэффективность, доступность и стоимость. Рассмотрим подробнее, насколько каждый из перечисленных видов топлива соответствует данным показателям.
Дрова
- Долго горят, выдавая КПД до 85%.
- Практически полное сгорание с выделением всего 1% золы.
- Сгорание одного килограмма древесины выдает 4500 ккал.
- Экологическая безопасность.
- Низкая стоимость.
- Древесину необходимо, срубить, распилить на поленья или расколоть на небольшие фрагменты.
- Дрова впитывают вредные вещества, поэтому поленья из лесополос, которые находятся близко к крупным мегаполисам, вредны.
- Колотые дрова нуждаются в особых условиях хранения — их нужно располагать на большой площади в местности с наименьшей влажностью.
Уголь
- Нет угрозы самовозгорания.
- Процент образования золы относительно невысокий – от 25% до 40%.
- Высокая теплотворность – примерно 6 000 килокалорий на 1 кг.
- Простота хранения.
- Сложность розжига. Без дров разжечь уголь почти невозможно.
- Не каждую печку можно топить этим видом топлива. Для топки углем в печи должен быть дополнительный канал для подачи вторичного воздуха.
- Обладает высокой степенью теплопроводности.
- Долго горит.
- Удобство пользования.
- Не образует искры.
- После сгорания оставляет торфяную золу — полезное удобрение.
При этом торф обладает один, но очень серьезным недостатком — легкая воспламеняемость. Поэтому использовать торт для отопления нужно с собой осторожностью, и не хранить его близко к устройству обогрева и открытому огню. К тому же, торф образует много поверхностной влаги.
Помимо перечисленных топливных ресурсов, нередко для печного обогрева применяют брикеты, которые являются продуктом древесной обработки. Они экологически безопасны, долго сохраняют горючие свойства, не нуждаются в особых условиях хранения.