Это голландская дровяная печь. От очага к плите (А) дым идет сначала по каналам с 1 по 6, затем по каналам в плиту (В), а там он идет в порядке с 1 по 7, откуда отводится в дымоход. Общая длина воздуховодов составляет 56 футов.
Принцип устройства и модели голландской печи
Сегодня существует множество систем отопления, которые работают на разных видах топлива и являются очень производительными. Тем не менее, традиционные русские печи не утратили своего значения. Существует множество форм их устройства, каждая из которых имеет свои преимущества. Голландская печь считается одной из самых популярных, ее можно встретить во многих частных домах.
Голландская печь — это отопительный прибор, предназначенный для обогрева небольших помещений. Однако ее можно использовать для обогрева нескольких этажей без потери эффективности. На первых порах голландская печь не имела ни колосниковой решетки, ни зольного ящика, и необходимое количество воздуха подавалось через полуоткрытую дверцу печи. Через некоторое время этот недостаток был устранен, и печь была переделана.
Классическая голландская печь имеет очень большие каналы для отвода газов. Это позволяет создать конструкцию, которая имеет небольшие размеры, но значительную высоту. Самая маленькая голландская печь размером 0,52×0,52 м может обогреть помещение площадью 20 квадратных метров.
Продукты сгорания, образующиеся при горении топлива, направляются по длинным каналам, что позволяет использовать почти всю тепловую энергию. Охлажденный воздух выходит из прибора через специальное боковое отверстие. Еще одним преимуществом такой печи является то, что ее внешний вид можно менять в процессе эксплуатации. Если сохранить основные пропорции дизайна, то эксплуатационные характеристики печи не пострадают.
Принцип работы классической голландской печи заключается в том, что процесс горения внутри печи происходит с минимальной интенсивностью. Топливо сжигается медленно, чтобы образовавшиеся газы успели пройти через созданные проходы и отдать все свое тепло кирпичным стенкам. Такая печь довольно быстро нагревается, но медленно остывает. В активном режиме работы температура поверхности печи «Голландец» может достигать 60 °C.
Разновидности печей голландок
Существует множество моделей печей Dutchman. Некоторые из них являются настоящими произведениями искусства. Внешняя сторона приборов может быть покрыта плиткой, натуральным камнем и другими материалами. Для экономии места многие печи имеют угловую форму, что положительно сказывается на их эстетических качествах.
Эта печь универсальна, так как может содержать как варочную поверхность, так и камин. Еще один вариант голландки — круглая печь. Она имеет оригинальный внешний вид, но сложна в строительстве и эксплуатации.
Об устройстве печи-голландки
Эффективность выработки тепла в этом типе прибора обусловлена его конструкцией. Голландская печь характеризуется искусственно расширенным дымовым каналом. Дымовой канал представляет собой кирпичную трубу с несколькими витками, в которых дым движется в разных направлениях и отдает тепловую энергию практически без остатка на стенках канала и на самом корпусе печи. Дымоход выбрасывает в атмосферу уже охлажденные дымовые газы, температура которых недостаточна для выделения сконденсировавшейся влаги на внутренних поверхностях дымохода. Это двойное преимущество, без сложностей теплотехники и термодинамики, а лишь спроектировав и рассчитав длину и изгибы дымовых труб. Просто и умно. Но эта простота требует точного соблюдения заданных размеров воздуховода по размерам, форме, а также технологических приемов кладки стен и примыканий. При несоблюдении правильных размеров печь не будет работать должным образом.
Некоторые отличия конструкции голландских печей
- Печь может иметь в плане и круглую и прямоугольную форму, но топочный отдел всегда прямоугольный.
- Классические модели голландок не имеют поддувал и колосниковых решеток. Последовательное движение дымовых газов организовано по шести каналам, по трем каналам движется топочный газ в нижнем уровне, и по трем – в верхнем, в определенной последовательности отдавая тепло.
- Кислород, необходимый для процессов окисления-горения, топочная камера получает ограниченно – только через дверцу топливного отсека. Колосники и поддувальные камеры упразднены, что позволяет поддерживать тлеющие процессы в топочной камере. Твердое топливо медленно тлеет, но интенсивных процессов горения нет.
- Чистая классика голландки – узкая высокая экономичная отопительная печь, по сути бюджетный вариант обогрева. Все изыски дополнительной функциональности – водяные баки, духовки, лежанки и плиты для варки являются более поздними разработками. В современности применяют не только перечисленные дополнения, но даже соединяют голландские печи с отопительным водяным контуром, встраивая внутри топочных камер трубные теплообменники.
- Голландские печи можно ставить на железобетонные плиты перекрытий, при условии подтверждения несущей способности расчетом. Но вес голландок дает такие возможности. Экономичные печки с небольшой толщиной стенок в половину кирпича быстро нагреваются и начинают обогревать комнату, не требуя больших топливных закладок.
О достоинствах печи-голландки
- Огромное разнообразие дополнительных, как сейчас принято говорить, опций. Возможны конструкции голландских печей с духовками и варочными плитами, с встроенными водогрейными баками и даже с лежанками. Важна точность соблюдения технологий кладочных работ. Но изменение в конструкции не сказывается на эффективности работы.
- Дополнительные функции требуют конструкционных дополнений и изменений, но эффективная работа печи остается постоянной, независимо от всех дополнений. Очень распространены по этой причине отопительно-варочные голландские печи – с варочными плитами и духовками.
- Малые размеры и компактность печей. Минимальным габаритом по площади горизонтального сечения называют 50*50 см.
- Потребность в материалах существенно меньше для небольшой печи, со всеми финансовыми следствиями. Можно сэкономить и иметь такой же обогрев от печи, на которую ушло 0,65 тыс. шт. кирпича, по сравнению с большой русской печью из 1,30 тыс. шт. кирпичей.
- Значительное уменьшение нагрузок на междуэтажное перекрытие и возможность строить печи на этажах, а не только на первом, как в случае русской печи.
- КПД голландской печки не зависит от высоты этой печи – достоинство конструкции, подтверждаемое практикой.
- Печь конструктивно тонкостенная, имеет оптимальные формы и в итоге к термоударам и температурным медленным перепадам почти нечувствительна. Как следствие – риски тепловых деформаций почти нулевые.
- Для топочного отдела голландки нужен высококачественный печной кирпич с огнеупорными свойствами. Но тело печи и дымоходы по высоте можно выкладывать даже из пустотного и щелевидного кирпича, что невозможно для большинства конструкций печей.
- Газоходная труба имеет сравнительно простую конфигурацию, а температуры в ней изменяются плавно, без ударов и резких скачков. Это дает возможности встраивать в печи водогрейные баки или духовые шкафы, что дает дополнительные опции.
- Тонкостенная печь-голландка быстро нагревается и медленно остывает, отдает тепло постепенно. Возможна полная загрузка печи и выход на основной отопительный режим непосредственно после летних простоев. Протапливание не обязательно.
- По эффективности обогрева показатели говорят в пользу стройной голландки, даже если сравнивать с русскими печами. Одна высокая голландочка отапливает дом размером до 60 м2, а русская печка большого размера обогревает помещение примерно 50-55 м2.
На основании вышеизложенного рано делать выводы о том, какая печь лучше. У голландских печей есть недостатки, и эти недостатки возвращают уважение к русским печам.
Конструктивные особенности и принцип работы
Классические старые версии не имели колосниковой решетки и дверцы для золы, но современные образцы часто имеют их. Остальные особенности сохраняются и имеют следующий вид:
- Компактная, высокая конструкция с вместительным прямоугольным топливником.
- Многоканальная система дымохода, дымоходные каналы расположены вертикально и соединены последовательно. Количество каналов может варьироваться от 3 до 6-8 штук.
- Отсутствует колосник и поддувало. В таких условиях интенсивное горение невозможно, топливо тлеет, и, как следствие, тепло высвобождается постепенно.
- Кислород поступает через дверцу топливника.
- Особенность кладки. Стены выкладывались в полкирпича. Благодаря такому приему вес постройки сравнительно небольшой, что снижает требования к фундаменту, и ускоряет нагрев.
Многоканальный дымоход является особенностью конструкции и определяет специфику работы: путь раскаленных топливных газов удлиняется следующим образом:
- Горячий дым, выходящий из топочной камеры, поднимается по первому (подъемному) каналу; во время подъема он отдает тепло стенкам печи и успевает остыть.
- Остывший дым попадает во второй (опускной) канал, по которому опускается к топке, где опять нагревается.
- Цикл повторяется два-три раза, После циркуляции по каналам дым отдает максимальное количество тепла кирпичным стенкам и выходит наружу через последний канал.
Голландцам удалось растянуть такую конструкцию на два-три этажа. Это позволило эффективно использовать энергию сгорающего топлива, что привело к более экономичному его использованию. Это было также экономично с точки зрения материала.
Плюсы, минусы и особенности ухода
Ниже перечислены некоторые положительные черты голландской кирпичной кухни:
- Простота и небольшой вес конструкции.
- Сравнительно низкий расход материала. На модель большого размера потребуется 650-700 кирпичей, тогда как на кладку небольшой русской печи нужно от 1200-1300 штук.
- Компактность. Конструкции не надо много места
- Большая площадь обогрева. Голландка обогревает 50-60 квадратов, русская печка – 40-45 квадратов жилья.
- Помещение нагревается быстро, КПД конструкции не снижается от высоты.
- Многофункциональность. В классических моделях нет плиты, но при желании вы можете добавить варочную поверхность, духовку или другие функции, улучшающие быт, снабдить печь водонагревательным баком.
- Дизайнерские возможности. Конструкция, облицованная кафелем, служит украшением любого интерьера и может играть роль камина.
Следующие особенности считаются недостатками:
- Проходя через длинный дымоход, газы несколько раз остывают и нагреваются. Из-за неравномерного прогревания стенок в кладке могут образоваться трещины.
- Если случайно оставить заслонку (вьюшку) открытой после сгорания дров, тепло уйдет наружу, и голландка быстро остынет.
- В системе слабая тяга, что связано с колебаниями температуры продуктов сгорания и с сопротивлением извилистого дымохода.
Конструкция и дымообороты
Характерной особенностью дизайна современной голландской печи являются ее геометрические размеры. При минимальной площади основания, которая может составлять всего 500х500 мм, печи имеют значительную высоту. При этом тепловая мощность часто позволяет одновременно отапливать 2-3 этажа.
Первоначально голландские печи не имели ни очага, ни решеток, ни варочных поверхностей. Однако в течение двух столетий печи были оснащены этими необходимыми элементами. Это значительно повысило эффективность.
Схема газового тракта классической голландской печи
Для циркуляции горячих газов в печи этого типа может быть установлено шесть газоходов:
- 3 – для восходящего горячего воздуха (именуются подъёмными),
- 3 – для нисходящего (опускные).
Голландская печь с 6 каналами: сечение и форма каналов дымовых газов, 1,3,5 — каналы плавучести, 2, 4, 6 — катодные каналы.
Такие печи часто оснащаются системой капота, которая позволяет дополнительно накапливать горячие газы за счет рециркуляции тепла. Это положительно влияет на повышение тепловой эффективности.
Дымоход Голландии с капотом
Еще одной конструктивной особенностью домов Голландии является обязательное наличие купола. В современных решениях форма дымохода изменена на прямоугольную в связи с техническими требованиями.
Существует несколько вариантов таких печей:
Малая голландская печь для загородных домов
Малая голландская печь (часто называемая малой тепличной печью) предназначена для отопления помещений площадью до 20 м2.
Она позволяет использовать в качестве топлива не только дрова, но и уголь.
Голландская печь с кухней
Голландская печь с плитой — более сложная и редкая конструкция, поскольку классическая голландская печь используется исключительно для отопления.
Она позволяет разогревать и стерилизовать или консервировать пищу (работает за счет использования тлеющего топлива).
Большие голландские печи с пятью стенками
Большая голландская печь предназначена для обогрева помещений площадью до 50 м2 и внешне напоминает шкаф.
Она имеет фронтальную или боковую точку горения и точку приготовления пищи.
К этой группе относятся конструкции печей Грум-Гржимайло — плита изготавливается в металлическом корпусе в несколько этапов.
После завершения кладки конструкция снаружи обкладывается кирпичом.
Недостатком этой конструкции является подковообразный дымоход, который приходится часто чистить.
Малая голландка с варочной плитой
Давайте рассмотрим эту проблему с разных сторон.
Принцип работы
Для устройства дымоходов, по которым циркулирует горячий газ, выше уже упоминалось шестиканальное решение.
Движение газов по шестиканальному дымоходу
Предполагается, что восходящие токи от духовки поднимаются к ней и нагревают боковые стенки духовки. После охлаждения в этот период газ опускается обратно в сторону духовки. Затем цикл повторяется во второй паре каналов, третьей. По шестому каналу газ выводится из здания через дымоход.
Такое техническое решение обеспечивает равномерный нагрев в течение длительного времени и предотвращает резкие колебания температуры.
Независимо от общих размеров голландки, в ней имеются большие топливные карманы, которые имеют прямоугольную форму. Поперечное сечение камина может быть любой формы (треугольной, круглой, полукруглой, прямоугольной).
Наличие габаритных размеров печи делает ее работу более эффективной и позволяет установить систему водяного отопления.
Дымоход соединяется с боковой частью камина металлической трубой. Чтобы быстро остудить камин, достаточно открыть нужную заслонку.
Преимущества:
- Нет колосников.
- Не предусмотрено поддувало. Благодаря этому, интенсивного горения топлива не происходит. Дрова прогорают медленно, постепенно отдавая тепло помещению.
- Печь относится к устройствам длительного горения. Однако открытая вьюшка приводит к быстрому её остыванию. Кислород к месту горения поступает сквозь неплотно прикрытую дверцу топки.
- В классическом исполнении печь выполняет только одну функцию – отопительную. Современные конструкции более функциональны.
- Печь имеет тонкие стенки, выложенные в ½ кирпича, что минимизирует время нагрева.
Если провести сравнение между традиционной русской печью и печью-голландкой, то последняя выиграет. Она быстрее нагревается и хорошо помещается даже в небольших помещениях.
Для нее требуется в два раза меньше камней, чем для русской печи такого же размера. Это одна из причин ее популярности.
Одним из неоспоримых преимуществ является короткое время разогрева голландской печи, которая устанавливается в хижине и используется регулярно (до получаса в зимнее время года). Это позволяет использовать одну плотную зарядку (дрова сгорают с максимальной отдачей тепла).
Еще одно преимущество — постоянная мощность по всей высоте печи.
Практически нет необходимости покупать дорогостоящие материалы (кроме шамотной глины для очага). Строительство можно вести даже из использованного кирпича. Однако главным преимуществом является их компактность. В больших помещениях с окнами лучше использовать другие конструкции.
Недостаток:
- Небольшой, если сравнивать с русской печью, КПД (до 55%).
- Печь необходимо топить минимум дважды в день.
- Конструкция каналов допускает частичный подсос наружного холодного воздуха.
- Значительный расход топлива.
- Потребность в постоянном контроле положения вьюшки (при открытой печь очень быстро выстывает).
- Если подобную печь «перетопить», начинается выделение угарных газов, попадающих в помещение.
В открытых источниках можно найти схему голландской печи, в которой также есть встроенный камин, кушетка, бак для горячей воды, духовка и варочная поверхность.
Круглая печь, созданная Грум-Гржимайло
Принцип работы основан на свободном движении газовых потоков. В нижней части печи находится топка. Оттуда дымовые газы проходят через дымоход, установленный в середине крыши, а затем попадают в вытяжной колпак. Стенки камеры и панель нагреваются. Поступающие газы начинают охлаждаться. Они становятся тяжелее и начинают опускаться через свободное пространство и попадают в дымоход — горизонтальную подковообразную трубу, совмещенную с дымоходом.
Ниже приведена схема. Те, кто уже работал с кирпичом, могут легко построить круглую голландскую печь своими руками.
Где можно устанавливать печку
Очень важно определить положение кладки перед началом кладочных работ. От этого зависит будущая эффективность всей конструкции. Многие считают, что лучше устанавливать такую систему в середине помещения. Дымовые каналы следует располагать вдоль стен, чтобы улучшить поток и добиться уменьшения высоты напора.
Однако у такого расположения есть недостаток. Воздух начинает двигаться и постоянно охлаждается у наружной стены. Когда он возвращается в печь, в ней возникает тяга.
Холодный воздух, поступающий в печь, вызывает дискомфорт у людей, находящихся в помещении. Это заставляет их чувствовать себя некомфортно.
Таким образом, становится ясно, что центральное расположение не является идеальным. Печь следует размещать у наружной стены.
Однако это может вызвать некоторые проблемы. Внутренние стенки дымовых труб могут покрыться конденсатом. В результате воздушный поток становится меньше, а чистить помещение приходится чаще, так как оно быстро загрязняется.
Компромиссным решением является размещение печи в центре дома. Нагревательные поверхности должны быть обращены в сторону жилых комнат. Места, которые быстро загрязняются (плита, камин), должны быть обращены к кухне.
