Принцип работы печи голландки
Голландка — очень многофункциональна. Она выполняет функции обогревательного прибора. Также может быть рассмотрена в качестве интерьерного декора — камина. Для этого достаточно всего лишь открыть дверцы топки.
Несмотря на то, что классическая голландка кладется без плиты, при желании можно добавить и варочную поверхность для приготовления пищи.
Классические печи-голландки лишены привычных для нас поддувала и колосников, что лишь способствует повышению процента теплоотдачи: в топку можно поместить много дров и «забыть» о них на довольно длительное время.
Гореть они будут очень-очень-очень медленно, поскольку поток кислорода, поддерживающий горение, поступает в голландку лишь через единственное присутствующее в такой печи отверстие – дверцу для топки.
Тонкие стенки – всего в один кирпич – обеспечивают быстрое проникновение тепла в комнату и обогрев помещения за короткий период. Небольшие печки, размером метр на метр, способны обогревать жилище средних размеров, например, комната в 35 квадратных метров, нагреется от голландки за час.
Отличительная черта печи-голландки – отсутствие чугунной панели, которую используют для приготовления пищи. Печка всегда прямоугольная и из-за такой стандартной формы некоторые печники называют ее примитивной. Но это ничуть не умаляет ее эргономичности и экономности, которые и делают печь востребованной среди застройщиков.
Печи-голландки имеют две узнаваемые формы: прямоугольную и круглую
Внешне печь выполнена очень просто – кирпичная кладка служит заодно и элементом дизайна (как вариант можно использовать еще плитку).
Внутри голландская печь оснащена глухим топливником внушительных размеров и шестью дымооборотными каналами, расположенными в такой последовательности, что нагретые газы, поступая в те из них, которые называются подъемными, немного остывают, нагревая печную конструкцию частями.
То есть, схематически это происходит так:
- Поступление газов в самом разогретом состоянии в первый подъемный канал.
- Поступление немного остывших в первом канале газов во второй канал.
- Поступление достаточно остывших в первых двух ходах газов в третий канал.
Такая очередность позволяет печке прогреваться постепенно и защищает ее поверхность от растрескивания и щелей, которые непременно возникали бы при моментальном нагревании. Поднимаясь и опускаясь, газы проходят все шесть оборотов, обеспечивая циркуляцию тепла. При укладке такой печки нужно обязательно придерживаться параметров, которые абсолютно не соответствуют параметрам громоздкой русской печи. И дело не столько в изящности голландки, сколько в высоте ее топливника.
Он находится ниже, чем у традиционной русской печки – 25 см от уровня пола. Такая высота обеспечивает равномерность прогрева по высоте помещения посредством сдвига уровня паровых шаров.
Как подобрать место для установки
Чтобы готовая к эксплуатации печь получилась максимально продуктивной и пожаробезопасной, крайне важно выбрать для нее верное расположение. Место стоит обдумать дважды
Если печь планируется возводить в готовом помещении, дымоотводная труба обязана проходить меж потолочных балок и не столкнуться с ними
Место стоит обдумать дважды. Если печь планируется возводить в готовом помещении, дымоотводная труба обязана проходить меж потолочных балок и не столкнуться с ними.
Устанавливать можно в комнатах или даже между ними. Как правильно подобрать место – рассмотрим дальше.
Прежде всего, не нужно ставить готовую печь возле стены дома извне. Она начнет остывать быстрее и не сможет согреть более одной комнаты.
Отдельные модели печек ставятся прямо по центру комнаты, либо с уклоном в какую-либо из сторон. Такое положение подбирается тогда, когда комнату необходимо будет поделить на конкретные зоны.
Удобно, что в этом случае каждую из сторон кирпичной печки можно декорировать по-разному – в соответствии с оформлением определенной зоны помещения.
Очень частый вариант расположения – встраивание между несколькими комнатами. Такой способ хорош тем, что помогает продуктивнее всего задействовать производимое тепло. Но, если мастер выберет эту вариацию, необходимо проследить, чтобы изоляция для потолка, стен и чердака была достаточно надежной.
Кроме того, очень важно не забыть о том, чтобы опора для печи была на 10-15 сантиментов крупнее, чем печное основание. Для более верного вычисления размерности основы и высоты запланированной печки рекомендуется подбирать модель, к которой прилагается порядовка
Заниматься закупкой требуемых материалов и подготовкой инструментария лучше всего, уже разобравшись, благодаря пошаговой инструкции и фото, как сложить печь из шамотного и керамического кирпича с варочной плитой для частного дома своими руками. Выбрав подходящую модель печи и участок, где ее планируется поставить.
Примечательно, что инструментарий для строительных работ постоянно один и тот же, а вот требуемое количество материала для работы каждый раз будет индивидуальным, поскольку оно зависит от размеров и функциональных особенностей сооружения. Если же говорить о размерах, то они зависят непосредственно от размеров помещения, где планируется установка.
Какую выбрать печку
Четко определиться с необходимым выбором мастеру помогут ответы на эти вопросы:
- Какие она должна выполнять функции – только отапливать помещение или еще и помогать готовить еду?
- Сколько места можно выделить под возведение кирпичного сооружения?
С дизайном также следует определиться заранее.
Разумеется, человеку, который впервые собирается браться за постройку русской кирпичной печки с отделом для приготовления пищи своими руками, сходу может оказаться сложным создать идеальный результат даже при наличии инструкции.
Если говорить непосредственно о самих проектах печей, то самыми популярными можно назвать три следующих варианта:
- стандартная плита на пару конфорок и с водонагревом;
- отопительная печь «голландка»;
- классическая печь для отопления и приготовления еды.
Стандартная плита на пару конфорок и с водонагревом
Базовые размеры этой печи – 89 х 51 сантиметр. Она предназначается для варки еды и позволяет одновременно подогревать воду котлом, который расположен прямо на пути дымовых газов, выходящих прямо из топки. Уровень теплоотдачи – 1,2 кВт. Чертеж прилагается.
Если печь задействована в основном для варки еды, рекомендовано использовать минимум кирпича шамотного типа.
Эту малоразмерную кирпичную печь несложно сделать собственными руками. Работа займет небольшое количество времени, да и места будет задействовано мало. При необходимости к ней можно будет приделать отопительный щиток, чтобы забирать у газов больше тепла.
Для постройки варочной печки собственными руками нужны следующие материалы:
- котел для водонагрева;
- дверцы для зольника, топливника и ревизионная;
- духовка;
- керамический кирпич;
- равнополочный уголок;
- решетка из чугуна или стали;
- чугунная плита на пару конфорок.
Дополнительно для печи с духовкой потребуются листы асбеста, кровельной стали и металла для подкладывания под печку и перед самой плитой соответственно.
Печь «голландка» для отопления
Это не маркетинговый ход. Отопительная печка в действительности прибыла из Голландии. Многие мастера выбирают ее за простоту и невысокую требовательность к качеству материалов для работы. Помимо прочего, голландку также можно назвать малогабаритной, ведь она занимает не так уж много места.
Для опытного мастера создать самый простой вариант трехканальной голландки будет несложно. А вот новичку в этой сфере придется повозиться, чтобы выполнить качественную кладку. Средний размер такой печи – 1 х 0,5 метра. При этом дымовая труба уходит ввысь приблизительно на пару метров. Однако вначале будет полезно изучить схему кладки.
Материал для строительства:
- дверцы для зольника, топливника и ревизионная;
- керамический кирпич;
- металлическая задвижка;
- решетка из чугуна или стали.
Дополнительно потребуются листы асбеста и кровельной стали.
https://www.youtube.com/watch?v=GlVclepGte0
Классическая отопительно-варочная печь
Самая популярная модель среди мастеров. Несмотря то, что ее конструкция сложнее в сравнении с остальными. Габариты готового сооружения – 65 х 51 сантиметр. Тепловую мощность она развивает примерно 1,5 кВт. Уже по наименованию становится понятно, что этот вариант универсален – он подходит и для отопления, и для приготовления еды.
Список материалов, которые необходимы для постройки:
- дверцы для зольника, топливника, вентиляционная и ревизионная;
- вязальная проволока;
- задвижка;
- керамический кирпич;
- колосники;
- равнополочный уголок;
- чугунная плита на одну конфорку.
Если печь с варочной поверхностью будет располагаться в помещении, в летний период придется мириться с духотой. Или выбрать в качестве альтернативы другую модель.
Расчёт параметров размеров печи
Для определения оптимального размера печи, необходимого знать, какая мощность печи необходима для обогрева комнаты. Определив это значение можно определить параметры печи.
Первое определяем необходимую мощность:
- Если высота помещения не большая – 2,5 -2,7 метра, то необходимая мощность вычисляется по формуле W(мощность)=S(площадь комнаты)*100Вт.
- При высоте потолков от 3 метров, по нормам СНИП для каждого кубического метра необходимо 41 Вт энергии. Имеем: W=S*h(высоту комнат)*41Вт.
- Учитываем особенности расположения и климатические зоны:
- Для угловой комнаты с одним окном, увеличиваем мощность на 20%. Если окон два – то на 30%.
- Окна выходят на север или северо-восток – добавляем еще 10%.
- Для северных регионов России умножаем на коэффициент 1,6, южных полос — 0,8, средних широт – 1.
Например:
Площадь комнаты 30 кв.м., высота потолков 3 м, комната угловая с одним окном, окно выходит на юг. Дом расположен в южной полосе Росси. Выполним расчёт мощности:
W=S*h*41Вт*1,2*0,8=30*3*41 Вт*1,2*0,8=3542 Вт
Получили необходимую мощность примерно 3,5 Квт/ч. За одну протопку мы должны получить 3,5 Квт/ч*12 часов = 42 Квт
Определяем параметры печи.
Основными параметрами печи являются мощность теплоотдачи и размеры дымохода.
Для расчёта мощности необходимо знать удельную теплотворность топлива.
Используя данные таблицы, можем примерно рассчитать объём топки (Vт).
Vт=W/(E*0.63*0.4*0.8)
- 0,63 — коэффициент загрузки топки;
- 0,4 — КПД печи;
- 0,8 — коэффициент, показывающий, какая часть топлива сгорает в полном объёме.
В качестве топлива берем березу влажностью 25%. Получаем для нашей комнаты Vт=42/(2352*0,63*0,4*0,8)=0,088. Это топка примерно размером 50*60*30 см. Расчеты выполнялись для пламенного горения топлива.
Учтите, что при тлеющем горении мощность составляет от 10 до 30% от максимума.
Далее подбираем сечение дымохода:
- при мощности менее 3,5 кВт сечение дымохода — 140х140 мм;
- 3,5 до 5,2 кВт — 140х200 мм;
- 5,2 до 7,2 кВт — 140х270 мм;
- 7,2 до 10,5 кВт — 200х200 мм;
- 10,5 до14 кВт — 200х270 мм;
- более 14 кВт — 270х270 мм.
Зная объем нужный топки выбираем необходимую модель голландки.
Где можно устанавливать печку
Очень важно, прежде чем начать заниматься кладкой, определить место ее расположения. От этого зависит будущая эффективность всей конструкции
Многие считают, что такую систему лучше всего устанавливать в центре помещения. Прокладку дымовых каналов делать вдоль стен, чтобы улучшить тягу, получить уменьшение оголовок.
Существует один недостаток такого расположения. Воздух начнет постоянно двигаться и охлаждаться около наружной стены. После возвращения в печь, он станет причиной появления печного сквозняка.
Движение холодного потока воздуха, перемещающегося к печке, вызывает дискомфорт у людей, находящихся в комнате. Их самочувствие ухудшается.
Из вышесказанного становится понятно, что расположение в центре помещения, не является идеальным. Печку нужно устанавливать около наружной стены.
Однако при этом могут возникнуть некоторые проблемы. Внутренние стенки дымовых каналов могут покрываться конденсатом. В результате уменьшится сила тяги, в комнате придется убираться намного чаще, из-за быстрого загрязнения.
Компромиссным решением считается установка печки в центре дома. Отапливающие поверхности должны быть направлены в сторону жилых комнат. Быстро загрязняющиеся детали (топка, плита), должны выходить на кухню.
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.
Устройство голландки
Схема и размеры классической голландской печи
Схема классической, изначальной голландской печи представлена на рисунке. Принцип ее действия прост: путь прохождения дымовых газов искусственно удлиняется, отчего они полнее отдают тепло телу печи. Никаких физико-химико-термодинамических тонкостей не предусмотрено, поэтому и нарушить что-то в дымообороте не проще, чем сломать топор.
Сложилась такая конструкция под влиянием специфических условий средневековых Нидерландов. Исконная голландка – отопительная печь для жилых помещений; готовили на камельке или очаге.
Во-первых, в Голландии всегда было тесно. Свои поля – польдеры – голландцам приходилось отвоевывать у моря. «Плясать от печки» голландцы не могли себе позволить; печку нужно было встроить в дом, который, в свою очередь, возводился сообразно доступному клочку земли. Требовалась конструкция простая, компактная и пластичная – первые голландки выкладывались по месту, а устоявшиеся конструкции выжили потом в результате естественного отбора.
Поэтому каноническая порядовка, как для русской печи, для голландки как таковая отсутствует. И ныне голландки зачастую разрабатываются под конкретные требования; для этого используются компьютерные программы. Благодаря простоте заложенных в голландку принципов ее теплотехнические свойства от этого меняются мало, лишь бы были выдержаны основные пропорции.
Во-вторых, климат Голландии, как и всей Западной Европы, формируется под влиянием Гольфстрима, и поэтому зимой весьма неровен: плюсовая оттепель может внезапно смениться суровым морозом. В целом зимы мягкие. Поэтому требовалась печь, способная быстро разогреваться от минимальной закладки топлива. Этого добились большим отношением площади извилистой внутренней поверхности к объему использованного материала. Но он также не мал, поэтому голландка сочетает в себе быструю прогреваемость с неплохой теплоемкостью.
В-третьих, налог на недвижимость домовладельцы платили «с дыма», с дымовой трубы. Чем больше дымоходов, тем больше и наклад на хозяйство. Именно поэтому и понадобился боковой выход дымовых газов, чтобы несколько или сразу много печей выводить на одну трубу. Тут возникает проблема совместимости печей, чтобы та, что топится сильнее, не заставила дымить прочие, вытеснив их выходы из дымохода. Но довольно сложный на вид лабиринт каналов на деле выложить не так уж сложно, а вот продуть обратно трудно. Это же обеспечило отсутствие задымления при задувании в трубу, что в приморской Голландии не редкость.
Наконец, из-за той же тесноты городские голландские дома тянулись в высоту. 5-6-ти эажное строение в XIV-XV вв. в Голландии не было удивительным. Но бетонных перекрытий тогда не было, поэтому печь должна была быть легкой и, следовательно, мало материалоемкой. В целом голландская печь приобрела некоторые свойства коробчатых сотовых конструкций, в том числе и прочность, во времена, когда и понятия такого не было.
А вот приспосабливать печь к бросовому топливу не было нужды. Голландцы никогда не были бедной нацией. Селедка, треска, камбала, высококачественные продукты животноводства, морская торговля – и в захудалых на вид рыбачьих домишках в шкафу обязательно хранился увесистый мешочек золотых гульденов. А рядом были богатые угольные залежи севера Франции и Германии.
И что же получилось у голландцев в результате их, тогда еще интуитивных, изысков? Давайте посмотрим.
Достоинства и недостатки
Печка возводится очень быстро, с ней справится даже новичок.
Главное достоинство данной печки – это её небольшие размеры. Она не занимает много места, но даёт много тепла. Печь-голландка для дачи из кирпича станет отличным решением вопроса с отоплением. Газа на дачных участках обычно не бывает, отапливать электричеством безумно дорого, поэтому дрова станут оптимальным источником тепловой энергии.
Печь-голландка, сделанная своими руками, подарит комфорт и уют. А её возведение не займёт много времени. Строго следуя руководству по сборке и не отступая от неё ни на шаг, вы получите в своё распоряжение полноценный отопительный агрегат, работающий на дешёвых дровах.
Следующее преимущество – долгое остывание. Полное сгорание дров в топке не приведёт к быстрому остыванию голландки. И чем больше печь, тем дольше она будет оставаться тёплой. При этом она практически никогда не капризничает – главное, чтобы в дымоходе была хорошая тяга.
Есть и некоторые недостатки, которые характерны для любых дровяных печей:
- Для длительной работы голландки нужны хорошие дрова, а не трухлявые пни.
- При использовании сырых дров возможно выделение большого количества сажи – она забывает дымовые каналы. А так как каналы в больших печах идут змейкой (вверх и вниз, по очереди), с очисткой печки возникнут проблемы (требуется установка дополнительных прочистных дверок).
- Хорошая тяга нередко приводит к излишне быстрому прогоранию поленьев – нужно научиться регулировать интенсивность горения с помощью дверцы поддувала.
Тем не менее печи-голландки по-прежнему в строю.
Как построить печь длительного горения
Довольно многим владельцам домов с печным отоплением было бы интересно переделать свою кирпичную печь так, чтобы она работала в режиме длительного горения. Тем не менее, сделать это в домашних условиях не получится.
Дело в том, что для работы в таком режиме должна быть обеспечена герметичность топки, в которой будет собираться дым с большой концентрацией угарных газов. Нельзя допустить попадание этих газов в комнату. Вместе с тем, для тления нужно минимизировать приток воздуха, что возможно сделать с помощью дверки поддувала, но это очень неудобно.
В некоторой степени тления топлива можно добиться в русской или голландской печи. Однако это небезопасно, поэтому лучше все-таки остановить свой выбор на печи, которая долго сохраняет тепло. Как вариант, можно купить фабричную металлическую печь длительного горения, что, кстати, обойдется дешевле, чем сооружать по чертежам кирпичную печь для дома своими руками. Да и КПД у них будет не ниже.
Если же вы все-таки решились сооружать кирпичную печь самостоятельно, взвесьте все аргументы и определитесь с конструкцией. Затем нужно будет найти порядовку с описанием кладки и закупить расходный материал
Обратите внимание, что печные работы требуют определенных навыков. Перед началом кладки печи необходимо залить мощный фундамент, причем его размеры должны превосходить тело печи на 10-15 см с каждой стороны
Можно использовать бетонный раствор с армирующей сеткой, бутовый камень или бетонные блоки. Помните, что печной фундамент не должен быть связан с основным фундаментом дома, иначе при межсезонных сдвигах грунта печь или дымоход может лопнуть
Перед началом кладки печи необходимо залить мощный фундамент, причем его размеры должны превосходить тело печи на 10-15 см с каждой стороны. Можно использовать бетонный раствор с армирующей сеткой, бутовый камень или бетонные блоки. Помните, что печной фундамент не должен быть связан с основным фундаментом дома, иначе при межсезонных сдвигах грунта печь или дымоход может лопнуть.
Тело печи выкладывают из двух видов кирпичей – полнотелого и шамотного. Огнеупорный шамотный кирпич используется для кладки особенно горячих мест – топочной камеры и дымовых каналов. Для сцепления огнеупорных кирпичей используется раствор на основе шамотной глины или с добавлением шамотного порошка.
Обратите внимание, что для компенсации разницы в тепловом расширении между огнеупорным и керамическим кирпичом оставляют зазор в 5 мм. Все фабричные детали – вьюшки, колосники, дверки, заслонки, варочную поверхность – нужно установить в предусмотренных схемой местах
Для прочности крепления дверцы в нее продевают прокаленную проволоку 30-40 см длины и замуровывают ее в кладке. Что касается колосников и чугунной плиты, то под них в кирпичах делают пазы с учетом зазоров до металла в 5 мм на температурное расширение и прокладку шнура или асбестовой ткани
Все фабричные детали – вьюшки, колосники, дверки, заслонки, варочную поверхность – нужно установить в предусмотренных схемой местах. Для прочности крепления дверцы в нее продевают прокаленную проволоку 30-40 см длины и замуровывают ее в кладке. Что касается колосников и чугунной плиты, то под них в кирпичах делают пазы с учетом зазоров до металла в 5 мм на температурное расширение и прокладку шнура или асбестовой ткани.
Последний элемент печи – это дымоход. Его можно сделать из керамического кирпича или приобрести готовый блочный дымоход. Фабричные изделия не только долговечны, но и устойчивы к конденсату с содержанием угольной кислоты, долго не засоряются и обеспечивают хорошую тягу.
Финишная отделка готовой печи производится по усмотрению хозяев. Можно использовать клинкер, керамическую плитку или отделочный камень. Это придаст печи законченный и привлекательный вид, а также защитит от влаги и пыли, что продлит срок ее службы.
От того, насколько ответственно и грамотно вы подойдете к выбору конструкции печи и ее изготовлению, будет зависеть не только ее долговечность, но и безопасность жильцов. Как бы то ни было, кирпичная печь на дровах всегда наполняет дом живым теплом и приносит уют и комфорт.
Вывод
Голландская печь с металлическим кожухом станет отличной отопительной системой для двухэтажных дачных построек, к которым нельзя подвести газовые трубы и установить классическую котловую отопительную систему. Так же круглые голландки служат отличным выбором для любых сельскохозяйственных построек – они не обладают огромной мощностью, но способны нагревать помещение для достаточно комфортной жизнедеятельности.
Конструкция круглых голландок с металлическим кожухом является основным достоинством данных отопительных систем – не смотря на сложность в монтаже, сделать кладку печи может каждый, если будет пользоваться обязательной порядовкой и правильно приготовит раствор.
Конечно если вы не уверены, что сможете правильно произвести кладку печи, то лучше прибегнуть к помощи специалистов-печников, которые смогут произвести монтаж всей конструкции правильно, и печь будет функционировать как нужно.
