Печь-голландка: руководство по изготовлению для домашнего мастера

Печь-голландка: руководство по изготовлению для домашнего мастера

Когда автономное отопление в частных домах преимущественно является газовым, найти хорошего печника бывает непросто. И многие домовладельцы, до которых газификация всё-таки ещё не дошла, берутся за возведение кирпичной печи своими руками. Разумеется, новичку, плохо разбирающемуся в тонкостях печного дела, не стоит останавливать выбор на сложной, пусть и экономичной конструкции. Ему лучше, чтобы было дёшево и сердито, а главное — предельно просто. Этим требованиям идеально соответствует так называемая голландская печь или попросту голландка, благодаря чему она и стала очень и очень популярной.

Как выглядит печь-голландка и почему так популярна

Печь-голландка

Внешний вид голландки

Незамысловатое, на первый взгляд, сооружение имеет немало преимуществ:

  1. «Голландка» способна быстро разогреваться от самой малой порции топлива. При этом его перерасход во время протопки после длительного простоя очень мал.
  2. Конструкция данной печи предусматривает применение сравнительно небольшого количества материала, поэтому она является относительно лёгкой. Для сравнения: большая голландская печь строится из 650 кирпичей, тогда как большая русская — из 2500. При этом отапливаемая площадь для «голландки» составляет 60 м2, в то время как для русской — только 45 м2. Кроме того, принцип устройства «голландки» позволяет существенно сократить исходные размеры — вплоть до 0,5х0,5 м в плане. Данное преимущество позволяет без опасений размещать «голландку» на междуэтажном перекрытии.
  3. Канальный лабиринт в теле печки оказывает большое сопротивление обратной тяге, поэтому задымления при задувании ветра в трубу практически никогда не происходит.
  4. Хотя голландская печь изначально создавалась как чисто отопительная, её легко можно оснастить варочной плитой — режим горения при этом нарушен не будет.
  5. Канальную часть печи можно вытянуть вверх на 2 этажа (а некоторые вытягивают и до 4-х), при этом КПД её останется на прежнем уровне.
  6. Особенности конструкции в сочетании с небольшой толщиной стенок исключают развитие значительных температурных деформаций в кладке, поэтому голландка нетребовательна к качеству материалов. Хороший кирпич (огнеупорный) потребуется только для сооружения топки. Остальную часть иногда выкладывают даже из пережжённого или пустотелого кирпича.
  7. В канальной части легко можно найти область с оптимальной температурой для установки духового шкафа или водяного теплообменника.
  8. Нерегулярное использование не наносит абсолютно никакого вреда печи. При этом топить её можно, минуя разгонную фазу — кладка от этого не растрескается.

Как видно, список достоинств у данной печи весьма впечатляющий. Но, несмотря на это, идеальной её назвать нельзя. Вот какой ценой удалось добиться указанных преимуществ:

  1. «Голландка» обладает очень низким КПД — в пределах 40%. Для сравнения: русская печь усваивает более 80% заложенной в топливе тепловой энергии.
  2. Стоит хоть немного замешкаться с перекрытием вьюшки после протопки, как печь тут же будет выстужена холодным воздухом. Он затягивается через дымоход канальным лабиринтом, который действует подобно сифону.
  3. «Голландка» не рассчитана на применение бросового топлива, полностью сгорающего за короткий срок. Её не стоит топить, к примеру, камышом, соломой, хворостом и тому подобными материалами: львиная доля произведённого тепла улетучится через дымоход. С максимальным эффектом печь работает на долгоиграющем топливе (дрова, уголь, торф), причём в режиме тления.
  4. При использовании недорогих видов топлива с высокой зольностью дымоход быстро зарастает сажей.

При чрезмерно интенсивной топке печь-голландка может выделять угарный газ в помещение.

Устройство конструкции

Конструкцию голландской печи с полным правом можно назвать бесхитростной. Главная особенность состоит в том, что топка сообщается с дымоходом не напрямую, а посредством лабиринта из каналов (от того печи данной разновидности и называют канальными), проходя через который дымовые газы успевают отдать больше тепла кирпичной кладке. Классическая голландская печь в разрезе показана на рисунке.

Печь-голландка

Схема устройства голландской печки

Какие-либо сложные расчёты при проектировании «голландки» не требуются и что-либо в ней существенно нарушить практически невозможно. Поэтому и какой-либо определённой порядовки, которой нужно строго следовать, не существует. Достаточно выдержать в определённых пределах соотношения основных размеров.

Быстрый прогрев печи обусловлен сочетанием двух факторов:

  • увеличена площадь внутренней поверхности газохода (за счёт устройства канального лабиринта);
  • уменьшена материалоемкость печи.

Заметим, что объем используемых материалов уменьшен в разумных пределах — теплоёмкость печи является вполне достаточной. Однако, на целые сутки её не хватит — печь придётся топить как минимум два раза.

Выходной дымоотводящий канал направлен не вверх, как у многих других печей, а в сторону, то есть наличие насадной трубы не предусмотрено. Эта особенность даёт возможность подключать несколько печей к одному приставному (коренному) дымоходу. Для старинной Голландии это было принципиально важно, поскольку налог там взимался именно по количеству дымовых труб.

Свод топки является не арочным, а плоским, что делает печь ещё более простой в изготовлении.

Это интересно. В России при Петре Великом имели место частые пожары из-за топки русских печей по-чёрному. Вознамерившись предотвратить такие происшествия, царь специальным указом потребовал впредь строить печи на манер голландских. Но печники зачастую выполняли царский указ лишь частично, строя печи только внешне похожие на голландские. Акцент делали на украшение изразцами, что было характерно именно для «голландок». В результате возникла путаница, которая имеет место и по сей день: часто «голландками» называют печи с вовсе не свойственной им конструкцией, например, колпаковые и даже некоторые разновидности русских.

Некоторые изобретатели с той или иной целью видоизменяли голландскую печь. Например, И. Г. Утермарк придал ей круглую форму.

Печь-голландка

Утермарковка

На схеме показан упрощённый дымооборот, состоящий из 3-х каналов, но в некоторых разновидностях утермарковок их число могло достигать 12-ти. Печь оснащена стальным кожухом, благодаря чему появилась возможность уменьшить толщину стенок до ¼ кирпича. Это резко снизило стоимость утермарковки, в силу чего она прочно укрепилась в «бюджетном» сегменте. Но при этом сильно понизилась и теплоёмкость — топить такую печь приходится довольно часто. Кроме того, из-за особенностей конструкции она имеет низкий КПД, сильно чадит и быстро зарастает сажей.

Более высокими техническими характеристиками обладает голландка советского изобретателя В. Е. Грум-Гржимайло. В отличие от утермарковки, она снабжена колосниковой решёткой, а в надтопочной части имеется колпак. Колпаковая версия оказалась весьма экономичной — по КПД она почти сравнялась с русской печью (свыше 80%).

Печь Грум-Гржимайло

Печь Грум-Гржимайло

Сообразно потребностям владельцев домиков на садово-огородных участках, большая голландская печь преобразилась в малую дачную, причём существует несколько разновидностей таких печей.

Печь каменная голландка

Пример дачной голландской печки с варочной плитой

Одну из них — оснащённую варочной поверхностью — мы научимся строить самостоятельно.

Расчёт параметров

Основными параметрами печи являются мощность теплоотдачи и размеры дымохода.

Для расчёта мощности необходимо знать удельную теплотворность топлива.

Таблица: показатели теплотворности древесины

Древесина Значение (кВт*ч/м3)
При влажности 12% При влажности 25% При влажности 50%
Тополь 1856 1448 636
Пихта 1902 1484 652
Ель 2088 1629 715
Берёза 3016 2352 1033
Дуб 3758 2932 1287
Осина 2181 1701 747

При пламенном горении порция топлива сгорает примерно за 1 час, поэтому мощность печи, работающей в таком режиме, составит:

W = Vт х Еуд х 0,63 х 0,4 х 0,8, где:

  • W — мощность теплоотдачи печи, кВт;
  • Vт — объем топки, м3;
  • 0,63 — коэффициент загрузки топочной камеры;
  • 0,4 — КПД печи;
  • 0,8 — коэффициент, показывающий, какая часть топлива сгорает в полном объёме.

Предположим, топка печи имеет размеры 400х300х400 мм. Тогда в случае применения в качестве топлива берёзовых поленьев средней влажности (25%) получим мощность:

W = 0,4 х 0,3 х 0,4 х 2352 х 0,63 х 0,4 х 0,8 = 22,76 кВт.

В соответствии с вычисленной мощностью подбирают сечение дымохода:

  • при тепловой мощности менее 3,5 кВт: 140х140 мм;
  • между 3,5 и 5,2 кВт: 140х200 мм;
  • между 5,2 и 7,2 кВт: 140х270 мм;
  • между 7,2 и 10,5 кВт: 200х200 мм;
  • между 10,5 и 14 кВт: 200х270 мм;
  • более 14 кВт: 270х270 мм.

Если используемый дымоход имеет круглое сечение (он может набираться из отрезков стальной трубы или бетонных блоков с круглыми отверстиями), то оно должно иметь ту же площадь, что и указанные прямоугольные сечения.

Следует учесть, что при эксплуатации печи в режиме тления мощность её составляет от 10 до 30% от вычисленной для пламенного горения. Но сечение дымохода следует подбирать именно по максимальной мощности.

Необходимые материалы и инструменты

Печь выкладывается кирпичами двух видов.

Стенки топки — шамотный кирпич

Имеет жёлтый цвет, может выдерживать температуру до 1600 градусов.

Шамотный кирпич

Шамотный кирпич

Обратите внимание! Внешне шамотный кирпич похож на кислотоустойчивый, чем иногда пользуются недобросовестные продавцы. При покупке попросите предъявить сертификат.

Размеры шамотного кирпича могут меняться в зависимости от марки. Так, кирпич марки ШБ-8 имеет те же габариты, что и обычный строительный кирпич — 250х124х65 мм. Шамотный кирпич марки Ш-5 несколько уменьшен: 230х114х40 (65) мм.

Признаками качественного шамотного кирпича являются:

  • мелкозернистая структура;
  • отсутствие видимых пор и включений;
  • чёткий звонкий звук при простукивании молоточком;
  • при падении разбивается на крупные куски (низкокачественный рассыпается на мелкую крошку).

Что касается внешности кирпича, то более тёмный цвет не всегда означает более высокое качество. Тут все зависит от месторождения глины: бывает и так, что более светлый шамотный кирпич обладает лучшими характеристиками.

Следует заметить, что поскольку тепловой режим голландской печи не является напряжённым, её топочную часть можно выкладывать печным керамическим кирпичом марки М150, способным выдерживать температуры до 800 градусов (не путать с обычным строительным кирпичом).

Стенки топки можно выкладывать из клинкерного кирпича, обладающего высокой прочностью и жаростойкостью. По стоимости он гораздо более доступен, чем шамотный.

Тело печи

Остальные части печи кроме топки можно выложить керамическим печным кирпичом, а можно и кирпичом среднего качества с небольшой трещиноватостью.

Керамический кирпич

Керамический печной кирпич

Допускается применение б/у материала.

Материалы для глиняного раствора

Песок

Можно использовать речной песок с зёрнами размером 1 мм, желательно угловатыми. Но если вы хотите получить долговечную печь, способную отслужить более 10 лет, следует использовать песок без органических примесей. Раньше таким качеством обладал только очень дорогой горный песок, но сегодня вместо него можно применить более доступный кирпичный. Он представляет собой молотый шамотный или керамический кирпич.

Первый вариант используется в растворах для шамотной кладки, второй — для керамической.

Глина

Растворы для кладки шамотного кирпича лучше всего готовить на основе белого каолина или шамотного мергеля. Керамический кирпич можно класть на раствор из любой молотой глины с огнеупорными свойствами, наиболее подходящими считаются кембрийская глина (синяя или серая) и серый каолин.

Совет. Перед покупкой к глине нужно принюхаться. Если хорошо слышится какой-либо запах, пусть даже приятный, значит, материал содержит большое количество органических примесей и приобретать его не стоит: такой раствор очень скоро начнёт выкрашиваться.

Предпочтительными являются сорта глины со средней жирностью.

Инструменты

Из инструментов следует отметить порядовку — ровную рейку сечением 50х50 мм, на которой нанесены риски, соответствующие рядам кирпичей. Четыре порядовки закрепляются по углам в строго вертикальном положении (в них вбиты гвозди, которые нужно вставить в швы), после чего кладку очень легко будет сделать ровной.

Инструменты для строительства печи

Инструменты

Прочие инструменты — обычный набор строителя: молоток-кирочка, кельма, уровень и отвес.

Подготовительные работы

Печи объёмом до 500 кирпичей можно класть без фундамента, если только полы в помещении являются достаточно прочными (способны нести нагрузку до 250 кг/м2). Малая дачная печь-голландка с варочной плитой, возведение которой мы будем далее подробно рассматривать, этому условию удовлетворяет.

Но если пол в помещении явно не обладает требуемой прочностью, то и её необходимо устанавливать на железобетонный фундамент.

Схема фундамента для печи

Схема устройства фундамента под тяжелую печь

Его глубина обычно составляет 400–600 мм, а края должны выходить за очертания печи хотя бы на 100 мм с каждой стороны. Связывать конструкцию с фундаментом здания нельзя — из-за различной усадки может возникнуть перекос.

После заливки фундамента его нужно подвергнуть железнению — присыпать цементом.

Фундамент

Залитый бетоном фундамент

Когда бетон созреет — на это требуется примерно 1 месяц, его нужно накрыть двумя слоями гидроизоляции (рубероид или толь), после чего можно будет приступать к строительству печи.

Гидроизоляция фундамента

Гидроизоляция фундамента

Перед тем как приступить непосредственно к установке кирпичей на место, нужно приготовить глиняно-песчаный раствор. Правильное соотношение песка и глины зависит от жирности последней. Чтобы определить его, поступают следующим образом:

  1. Замочив глину на сутки, размешивают её до состояния теста, после чего готовят 5 порций раствора с различным содержанием песка: 10, 25, 50, 75 и 100% от объёма глины.
  2. Скрутив из каждой порции 30-сантиметровую колбаску диаметром 10–15 мм, её оборачивают вокруг болванки диаметром 40–50 мм и оставляют подсыхать при комнатной температуре в течение 2-х недель.
Как определить жирность глины

Один из способов определения качества глины

При наличии:

  • мелкой сеточки трещин или полном их отсутствии раствор считается пригодным для любой части печи;
  • крупных трещин, но не превышающих по глубине 2 мм: раствор подходит для элементов печи с температурой не выше 300 градусов;
  • более глубоких трещин и разрывов раствор считается непригодным.

Определив оптимальное соотношение песка и глины, готовят раствор в нужном объёме. Глину также замачивают на сутки, только после этого её ещё перетирают через сито. Песок просеивают и моют. Готовый раствор должен иметь консистенцию сметаны.

Пошаговая инструкция с порядовкой

Печь выкладывают ряд за рядом согласно порядовке.

Порядовка печи голландка

Схема кладки малой печи-голландки с варочной плитой

К ряду №1 предъявляются особо высокие требования, так как ошибки при его укладке приведут к перекосу всей конструкции. Кирпичи должны сложиться в идеально правильный прямоугольник, признаком чего является равенство диагоналей. Верхние грани всех блоков должны лежать в строго горизонтальной плоскости — это проверяют при помощи строительного уровня.

Строительство печи — ряд первый

Ряд первый

Совет. Ряду №1 будет проще придать правильную форму, если перед его укладкой нанести на гидроизоляционное покрытие мелом контур будущей печи.

Печнику с уровнем начинающего рекомендуется сначала выложить ряд без раствора, чтобы проверить, насколько хорошо подходят друг к другу кирпичи. После подгонки можно укладывать блоки на раствор.

Ещё один приём — начинать каждый ряд лучше с угловых кирпичей. После того как они будут выровнены по уровню, правильно уложить остальные блоки будет проще.

В голландке поддувальная дверца устанавливается сразу на 1-й ряд. Рамку её нужно предварительно поместить в обмотку из асбестового шнура. Она позволит чугуну свободно расширяться при нагреве и исключит паразитное подсасывание воздуха через щель между рамкой и кирпичом, то есть выступит в роли уплотнителя.

Печные дверцы из чугуна

Печные дверцы

В кирпичной кладке дверца будет фиксироваться при помощи проволоки. Её нужно вставить в коробку, сложить вдвое и скрутить. Далее эта проволока укладывается в специально прорезанный в кирпиче паз (в верхней кромке), сгибается и переплетается с кладкой.

Перед тем как продолжить работу, следует установить вертикальные ориентиры, по которым удобно будет выкладывать углы печи. Это может быть порядовка, которая была описана выше, либо 4 капроновых шнура, натянутых по отвесу между гвоздями, вбитыми в потолок и швы кладки.

По установленным ориентирам выкладывают угловые кирпичи 2-го ряда, а затем и весь ряд.

Строительство печи — ряд 2

Ряд второй

Ряд №3 и некоторые другие на порядовке обозначены жёлтым цветом. Это значит, что они выкладываются из огнеупорного кирпича.

Строительство печи — ряд 3

Ряд третий

Поверх кирпичей 3-го ряда необходимо уложить колосниковую решётку размером 300х200 мм.

Кирпичи ряда №4 следует укладывать на ложок (длинный торец или ребро). Блоки, обозначенные на схеме порядовки красным цветом, являются опорными для внутренней перегородки дымохода (см. выше).

Один из кирпичей на тыльной стороне следует уложить без раствора и слегка выдвинуть — он заменит собой прочистную дверцу. Этот кирпич называется вышибным. Для доступа к дымоотводящему каналу его нужно будет извлечь из кладки, а после прочистки — установить на место.

Чистка печи

Способ прочистки печки через вышибной кирпич

Спереди на 4-й ряд необходимо установить дверцу топки. Она оснащается уплотнителем и фиксируется точно так же, как и поддувальная.

Строительство печи

Установка топочной дверцы

Примечание. Проволока, фиксирующая топочную дверцу, от близкого контакта с пламенем быстро прогорает. Чтобы не прибегать слишком часто к ремонту данного элемента, используйте вместо проволоки стальную или жестяную полосу.

Ряды № 5 и 6 в комментариях не нуждаются — нужно просто выложить кирпичи согласно порядовке. Обратите только внимание на то, что в 5-м ряду блоки кладутся на постель (плашмя), а в 6-м — как и в 4-м, на ложок.

Строительство печи

Ряд шестой

Ряд №7 большей частью выкладывается на постель, но задняя стенка — на ложок. В последующих рядах кирпичи укладываются только на постель.

Строительство печи

Ряд седьмой

Передними кирпичами ряда №8 нужно перекрыть топочную дверцу. Блоки, нависающие над топкой, нужно подрезать вкось, как показано на схеме. Благодаря наличию наклонной поверхности, огонь при открытой топочной дверце будет отклоняться назад. Это даст возможность пользователю любоваться пламенем, используя голландку в качестве камина.

Ряд №9 необходимо несколько сместить назад. Таким образом создаётся достаточный противовес для тяжёлой чугунной дверцы топки, когда та находится в открытом состоянии.

Поверх 9-го ряда нужно уложить минеральную подкладку под варочную плиту. Можно использовать полосы асбеста, базальтового или каолинового картона. Сверху на подкладку устанавливается варочная плита. Монтаж её на раствор недопустим — из-за значительной разницы в коэффициентах теплового расширения чугуна и глины. В щель между плитой и кирпичом следует уложить асбестовый шнур.

Асбестовый шнур

Асбестовый шнур

Обратите внимание! Некоторые модели варочных плит имеют на нижней стороне рёбра жёсткости. В этом случае в кирпичах следует вырезать пазы, в которые эти рёбра будут утоплены. Если такую плиту уложить без пазов, она может треснуть по линии, проходящей между рёбрами и параллельно им.

Ряд №10 представляет собой исток дымовой трубы. Но саму трубу строить из кирпича не будем, иначе печь—голландку не удастся сделать лёгкой. Установим дымоход из нержавеющей стали, тем более что кирпичный дымоход под голландку, для которой характерно обильное образование конденсата, всё равно пришлось бы гильзовать.

Поверх кирпичей 11-го ряда следует установить задвижку. Так же как и дверцы, её следует обмотать асбестовым шнуром.

Строительство печи — установка задвижки

Установка задвижки

На 12-м ряду необходимо выполнить переход с прямоугольного сечения кирпичной кладки на круглое — стального дымохода. Дымовую трубу следует тщательно утеплить — это обязательное условие хорошей тяги.

Совет. При наличии свободных средств можно приобрести сборную систему дымоудаления — так называемый сэндвич-дымоход. В комплекте имеются все необходимые детали — от тройника до зонта, которые идеально подходят друг другу по размерам и снабжены эффективным утеплением.

Дымоход выводится на улицу через перекрытие и кровлю.

Высота его оголовка относительно колосниковой решётки должна составлять не менее 5 м. В местах пересечения перекрытия и кровли необходимо оформить противопожарные разделки — между трубой и деревянными элементами устанавливаются несгораемые теплоизолирующие прокладки. Зазор между дымоходом и кровельным покрытием необходимо тщательно герметизировать.

Примечание. В комплектах сэндвич-дымоходов заводского изготовления предусмотрены и разделки, и специальный фартук для перекрытия щели между трубой и кровельным покрытием. Монтаж элементов не вызывает затруднений, так как комплект поставляется с подробной инструкцией.

Если пол в помещении, где построена голландка, выполнен из дерева, вблизи топки его нужно защитить несгораемым покрытием. Обычно кладут стальной лист толщиной от 1,5 мм поверх подкладки из асбеста. Размеры покрытия должны быть такими, чтобы оно защищало пол в радиусе 1,2 м от центра топочной дверцы.

Стальной лист для печи

Перед топкой укрепляют стальной лист

Большая голландская печь — как построить

Все элементы — задвижка, дверцы, колосниковая решётка — монтируются так же, как и в только что описанном варианте. Но конструкция, конечно, будет несколько иной: здесь уже имеется дымооборот (канальный лабиринт), в котором дымовые газы отдают своё тепло. Порядовка большой голландской печи, а также её схема приведены на рисунке.

Порядовка печи-голландки

Порядовка большой печи-голландки

Декорирование голландской печи

Издавна печь-голландку было принято украшать изразцами.

Печи с изразцами

Примеры декорирования печи изразцами

Если такой способ украшения недоступен, подойдёт и более привычный — печь можно оштукатурить и побелить.

Так или иначе, если интерьер помещения для владельца печи хоть сколько-нибудь важен, голландку обязательно нужно облагородить.

Печь голландка

Отделка круглой голландки

В чисто кирпичном исполнении она смотрится скупо и неинтересно.

Особенности эксплуатации

Характерной чертой голландских печей является то, что из-за значительной протяжённости газохода при перетопке дымовые газы удаляются через дымоход не в полном объёме и часть их, в том числе и ядовитый угарный газ, может попасть в помещение. Чтобы избежать подобных явлений, во время эксплуатации необходимо следить за температурой в середине передней поверхности (чела) – она не должна превышать 60 градусов. Это такая температура, которая является терпимой для ладони, а вот для тыльной поверхности кисти — уже нет.

Видео: печь-голландка своими руками

Как видно, строительство голландской печи вполне по силам даже абсолютному новичку в печном деле. При этом вы получите вполне практичный, хотя и не самый экономичный прибор. Ключ к успеху — внимательное следование порядовке и нашим советам. Желаем успехов!