Голландская печь (голландка) — принцип работы, области применения, строительство, декор

wpid-oAmpziZd.jpg

Печь-голландка, без сомнения, один из самых, если не самый заслуженный из дровяно-угольных отопительных приборов. Она исправно греет множество людей и по сей день. Из массы ее достоинств (которые будут перечислены ниже) едва ли не самое главное – голландку может сложить своими руками человек, владеющий начальными навыками каменщика, а то и вовсе зеленый новичок. Только внимательный и аккуратный.

Голландская печь сложилась как конструкция во времена Колумба, в XV в. Начиная с XVI в., после обретения Нидерландами независимости, начала свое шествие по миру. В XVIII в. стала общеупотребительной; к XIX в. – доминирующей. Таковой в своем классе остается и по сей день, тем более, что прекрасно вписывается как в простой, так и в самый богатый интерьер, см. рис.

Энциклопеции определяют голландскую печь как отопительную ПРЯМОУГОЛЬНУЮ, подовую, канальную многооборотную медленного горения, с вертикальными дымооборотами и боковым выходом в дымоход, ИЗНАЧАЛЬНО ОБЛИЦОВАННУЮ ИЗРАЗЦАМИ. Это следует иметь в виду при прочтении дальнейшего.

У голландки есть еще одна заслуга перед человечеством – она принесла в мир изразцы и кафель. Об изразцах как таковых еще будет сказано, а пока нужно знать: эстетически голландка с изразцами неразделима. Голая кирпичная голландка будет хорошо греть дачу или управляться с готовкой на кухне, но, если планируется дизайн интерьера с голландской печью, то голая голландка – явная безвкусица. Вообразите себе Венеру Боттичелли или «Последний день Помпеи» Брюллова, написанные акриловыми красками металлик. Голая голландка в гостиной ретро или кантри – то же самое.

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.

Примечание: первоначально голландки делались с глухой топкой. Но вскоре сами же голландцы добавили в свою печь поддувало с дверкой и колосниковую решетку. Тогда же и свод топки перестали делать арочным; теперь печки могли класть мастера квалификации ниже средней.

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.

Из истории попутно. Существенным источником дохода голландцев было пиратство. Точнее, приватирство – вроде бы мирные флегматичные рыбаки, выходя на лов, запасались про всяк случай и казенной привилегией на морской разбой; мало ли чего в море ловится. Репутация голландских моряков была такова, что чужой «купец», завидев на горизонте характерный силуэт голландского люггера со скошенными штевнями, длинным бушпритом, наклоненными назад мачтами и огромными рейковыми парусами, тут же, не разглядывая его флаг, уваливался под ветер, прибавлял парусов, сколько могли выдержать мачты, и заряжал пушки. Черт бы побрал этих голландцев, от них хорошего не жди…

  1. Изменения в конструкции мало влияют на прочность и эффективность печи, лишь бы совсем грубых ошибок не было.
  2. Запас функциональности: изначально отопительную, голландку можно сделать и с плитой, и греть она будет так же без дополнительных сложных расчетов.
  3. Малые габариты – размеры голландки можно довести до 0,5х0,5 м в плане.
  4. Небольшой расход материала – на большую голландку нужно 650 шт. кирпича, в то время как на малую русскую печь – не менее 1300. А греет большая голландка как большая русская, на которую уйдет 2500 кирпичин.
  5. Небольшой вес как следствие малой материалоемкости: сосредоточенная нагрузка от голландки не превышает предельно допустимой для большинства типов междуэтажных перекрытий.
  6. Растяжимость – развитие надтопочной части в высоту не ухудшает КПД печи. Голландку можно вытянуть на 2 этажа. Известны 3-х и 4-х этажные голландки.
  7. Непривередливость к материалам: малая толщина стенок и рациональная общая конфигурация делают голландку слабо чувствительной к тепловым деформациям. Из качественного огнеупорного кирпича нужно выкладывать только топку. На дачах и в частных домах советской постройки можно встретить голландки из пустотелого или даже пережженного кирпича-железняка, и ничего, стоят, греют.
  8. Плавный перепад температур по ходу дымовых газов и несложный газоход: всегда найдется пространство, куда может быть встроена хлебопекарная духовка или водогрейный короб.
  9. Голландка очень быстро прогревается и довольно медленно остывает. При нерегулярном пользовании перерасход топлива на протопку незначителен.
  10. Не нужна регулярная топка и «разгонная» протопка после длительного простоя: приехали на дачу – можно сразу топить на прогрев, не опасаясь трещин.
  11. Повышенная теплоотдача: большая голландка может обогреть 60 кв. м, в то время как большая русская печь едва ли 45.
  1. КПД – в лучшем случае на твердую четверку, т.е. 40% с небольшим. Есть, довольно сложные, конструкции голландок-«отличниц», но до феноменальных показателей русской печи им все же далеко.
  2. Если забыть после топки закрыть вьюшку, выстывает чуть ли не мгновенно: система каналов действует как сифон, затягивающий холодный воздух. Это принципиальный недостаток канальных печей; колпаковые (см. далее) от него свободны.
  3. Непригодна для топки быстро сгорающим бросовым топливом: веточным хворостом, соломой, сухим камышом, кураём. Гореть-то оно горит, но все тепло тут же вылетает в трубу. Оптимальный режим топки голландки – тление.
  4. Требует, вследствие не очень высокой теплоемкости, не менее 2-х протопок в сутки. По уставу внутренней службы советской армии в казармах с печным отоплением истопник должен был проверять и подтапливать печи каждые 4 часа.
  5. При топке дешевым высокозольным топливом в дымоходе оседает много сажи. В европейских городах вплоть до XX в. загорание сажи было весьма распространенным бедствием, а трубочист – одной из самых востребованных профессий.
  6. Очень боится перетопки: «пережгаленная» голландка может выделять угарный газ

Примечания:

  • Оптимальная температура посредине чела голландки – около 60 градусов. Практически ее определяют рукой: ладонь держать еще можно, а тыльную сторону кисти невыносимо жжет.
  • Казармы с печками-голландками в ВС СССР сохранялись до конца 70-х, в удаленных гарнизонах. В истопники назначали добросовестных дедов: от всех прочих служебных обязанностей истопник освобождался. А там и дембель не за горами…

Как видим, масса достоинств голландки, касающихся в первую очередь ее удобства, намного перевешивает ее недостатки. Это привело к чрезвычайно широкому распространению голландской печи, а последнее породило массу разновидностей и усовершенствований.

Некоторые распространенные разновидности голландских печей показаны на рисунке. Первая – классическая старинная. Отреставрированные, такие представляют собой ценнейший антиквариат, стоимость которого может превосходить стоимость помещения, где они расположены. А новую классической конструкции выбором декора легко вписать в любой интерьер благодаря простоте ее формы.

Далее – современная голландка с камином. К таким мы вернемся чуть ниже, а следующая – малая дачная голландка-колонка, предназначенная для сезонного нерегулярного пользования. И замыкает ряд отопительно-варочная домовая голландка с плитой. Мы далее разберем подобную, но попроще, для дачи.

Принцип действия голландки прост, поэтому она восприимчива к усовершенствованиям и терпима к огрехам конструкции. В русском самое слово «голландка» стало синонимом любой усовершенствованной или облицованной изразцами отопительной печи. Из-за этого возникла путаница, в которой мы и попытаемся разобраться.

Примечание: понятие «печь-голландка» чисто русское. Сами голландцы по поводу своих печей в фанфары никогда не трубили. Так что и «голландку» правильнее будет понимать просто как имя нарицательное, вроде «немец», «дредноут», «цеппелин».

Изразцы привез в Россию Петр I, а русские мастера быстро освоили технологию их производства. Заграничные же считались признаком престижа. Изразцами начали отделывать хоромные русские печи (см. рис), и прозвали их голландками, хотя технически русская печь и голландка – почти антиподы.

А теперь посмотрите на следующий рисунок. Узнаете «голландки» – непременную принадлежность зажиточного жилья прошлого? Но уже расположение вьюшки – наверху посередине – вызывает сомнения: а канальная ли это печь? Если же заглянуть в топку, сомнения разрешаются – печь колпаковая. В центре свода топки ясно видно сужающееся сопло – хайло. Колпаковая печь сложнее в расчете, требовательнее к качеству материалов и критичнее к качеству исполнения, чем канальная.

Упрощенная схема колпаковой печи показана на рис. слева. В отличие от канальной, горячие газы в ней задерживаются под колпаком, именно здесь отдавая большую часть тепла. КПД колпаковой печи выше, чем у канальной, она может работать на бросовом и высокозольном топливе. Есть у нее и еще одно важное преимущество – газовая вьюшка. Если забыть закрыть штатную, хайло пресечет конвекцию, тяжелый холодный воздух останется в топке с поддувалом, а колпак будет потихоньку остывать, как ни в чем ни бывало.

Но откуда такие «голландки» на Русь пришли? Ниоткуда, они здесь и появились. Тот же Петр I, борясь с частыми пожарами из-за топки по-черному, издал указ: делать каменные печи по образцу голландских. По образцу – понимай как знаешь; в указе не было предписано точно следовать конструкции. Чем русские печники и воспользовались для совершенствования печи; им-то после русской любую сложить было нипочем, а в сложностях термодинамики они разбирались интуитивно, но основательно.

Такая, похожая внешне, но принципиально преобразившаяся внутри голландка из России пошла обратно в Европу. Ведь ее можно было сделать треугольной или трапециевидной в плане, что для классической голландки все же затруднительно. А значит, печку можно поставить в угол или задвинуть в простенок и почти не расходовать на нее жилплощадь. Сами голландцы охотно пользовались и пользуются колпаковыми печами, но технически грамотному человеку считать такую печь голландской – все равно как если Дэвид Гилмор слушает Бориса Гребенщикова, а Ричи Блэкмор берет уроки у Андрея Макаревича.

Теперь посмотрите на рисунок в этом разделе. Слева – классический английский камин; справа – голландский. Экономные жители Нидерландов уменьшили размеры топки, а сверху добавили надтопочную часть с дымооборотами. Топить сосновыми или дубовыми кряжами, как английские лорды, у них возможности не было, так что разница между голландской печью и голландским камином весьма условна.

В сущности, любая голландская печь в то же время и камин; достаточно открыть дверцы топки. С колосниками та или глухая – режим горения и свойства печи от этого не изменятся. Это еще одно достоинство голландки, и колпаковой тоже. Показанная на рис. выше, с решетчатыми декоративными дверцами, судя по виду, все же колпаковая.

Круглая голландка появилась тоже в России, но она, в общем-то, немецкого происхождения: ее изобрел в начале XIX в. потомок обрусевших немецких колонистов И. Г. Утермарк. Схема ее устройства и внешний вид показаны на рис, а на врезке – упрощенная, для 3 каналов, схема дымооборота; всего же каналов бывало до 12. Утермарковка работает в режиме тления; ее можно отличить от голландки Грум-Гржимайло (см. ниже) по глухой топке.

Примечание: в старых описаниях утермарковок можно встретить слово «бурак». Это значит – дымооборот. Соответственно, печь на 3 бурака – 6-ти канальная.

Благодаря железному кожуху (футляру) кладка стен выполняется всего в 1/4 кирпича, что дает дешевизну, малый вес и высокую теплоотдачу. Но в целом утермарковка (это слово также стало нарицательным) – печь неважная. Горячие каналы греют холодные, и слишком много тепла вылетает в трубу.

К концентрации тепла по оси склонны все круглые печи; тут играет роль сила Кориолиса. Для плавильных печей это прекрасно, но для отопительной неудачной конструкции может стать принципиальным пороком. Впрочем, Утермарк об этом не знал.

В общем, утермарковка – печь для бедных. От множества причин чадит, коптит, ее нужно регулярно подтапливать, накапливает в себе сажу, а чистится с трудом и потому пожароопасна, но дешева. Утермарковки были непременным атрибутом казенных больниц, работных домов, сиротских приютов, ночлежек, богаделен, тюрем, заштатных канцелярий, мелких вокзальчиков на полустанках.

Настоящую круглую голландку, вполне достойную этого почетного титула, изобрел в 1927 г. проф. В. Е. Грум-Гржимайло уже в СССР. Эта колпаковая с колосниковой топкой печь соперничает с русской по КПД, с утермарковкой – по теплоотдаче, а внутренняя циркуляция тепла в ней идет только на пользу. Конструкция печи Грум-Гржимайло далее будет рассмотрена подробнее, а на рис. справа – две ее разновидности: двух- и одноступенчатая.

Голландка, как уже было сказано, к качеству материалов нетребовательна. На ее кладку пойдет полнотелый керамический обожженный кирпич среднего качества (немного трещиноватый) или даже б/у. Раствор – глиняный средней жирности консистенции сметаны; сгодятся имеющиеся в продаже готовые сухие смеси. Сложить печь-голландку можно, умея выложить прямую стенку с перевязкой швов. Если и неказистая получится, греть все равно будет.

Малая дачная печь-голландка пригодна для отопления помещения 16-20 кв. м. дровами или углем. Порядовка приведена на рис. Повторяя пояс из рядов 17,19, 21 и 18, 20, 22, печку можно наращивать в высоту сообразно высоте помещения. Компактность печи достигается своего рода сворачиванием дымооборота в кольцо. Размеры малой дачной печи-колонки в плане – всего 520х520 мм.

Эта дачная печка (порядовка – на рис.) уже сложнее и немного пошире (770 мм), но имеет бесконфорочную варочную поверхность. Кулинарных шедевров на ней не сготовишь; можно разогреть привезенное с собой или сварить какую-то незатейливую снедь. Но, как и описанная выше малая печь, устойчиво работает в режиме тления и поэтому отлично подходит для стерилизации заготовок при домашнем консервировании на месте сбора. От чего «закрутки» получаются гораздо вкуснее.

Это уже вполне серьезная голландская печь, см. порядовку на рис. Может обогреть до 50 кв. м. Конструкция доработана, чтобы сделать печь похожей на шкаф по габаритам – классическая голландка все-таки загромождает квартиру.

Печь Грум-Гржимайло строится поясами; соответственно разбит на секции и ее кожух. Ряды выкладывают в кожух, как в опалубку, затем кожух наращивают, выкладывают следующий пояс и т.д. Кожух изготавливается из кровельного железа, но для самодельщика, даже очень опытного, представляет серьезную проблему: собранный пустой, до кладки, должен быть ровным и стоять устойчиво, иначе готовая печь может просто рухнуть. Варить кожух нельзя, уведет. В продаже есть готовые кожухи для круглых печей, они комплектуются колосниками, дверцами, вьюшками, задвижками, подробными порядовками и спецификациями с техпараметрами.

На рисунке – чертежи и порядовка печи Грум-Гржимайло. Колосниковая решетка условно не показана. Сужение хайла, в отличие от русской печи, может быть ступенчатым; здесь его роль попроще. Печь вверху греет сильнее, чем внизу (колпак!), поэтому ставить ее нужно в дальнем от окна углу. Также необходим фундамент с гидроизоляцией с учетом того, что верх первого ряда должен приходиться на уровень чистого пола.

А как же круглые голландки, облицованные изразцами? Их что, каким-то хитрым способом на сталь клеили? Нет, круглая изразцовая голландка – это кирпичная печь в кирпичном же футляре. Футляр можно выложить из лицевого кирпича на цементно-песчаном растворе, но тоже поясами. Для ровности используют разъемную скользящую опалубку из досок.

Футляр, ради плавности обвода и меньшего теплового сопротивления, кладут ложковыми кирпичами, поставленными стоймя. Это же даст меньшее уширение швов кнаружи, что важно с точки зрения тепловых деформаций. Но такой способ кладки, чтобы добиться приемлемой прочности, требует 100% перевязки швов по горизонтали и вертикали. Поэтому кладку ведут, строго чередуя цельные кирпичи с половинками; схождение цельных с цельными и половинок с половинками недопустимо.

Если такая кладка печи рассчитывается самостоятельно, помучиться с расчетом приходится изрядно: то кирпичи футляра слипаются, то тело печи или не помещается в футляр, или болтается в нем; максимально допустимая толщина шва между футляром и телом – полдюйма, 13 мм. Приходится 3-4 раза делать итерацию, пока все не сойдется.

Выложив 1-3 ряда футляра (для сложных поясов меньше, для развитых вверх – больше), дожидаются полного высыхания кладочного раствора. Затем, на снимая опалубку (ее лучше изнутри обшить полиэтиленом, чтобы не присохла), выкладывают соответствующий пояс тела печи на глине. По его полном застывании опалубку разбирают, передвигают вверх с напуском внизу, надежно подпирают, тщательно выверяя ровность и отвесность, и кладку продолжают.

Через две недели готовую печь можно штукатурить и облицовывать. Затем, еще через две недели – пробная протопка минимальной порцией высококачественного топлива. После нее – еще две пробных с увеличением загрузки топки до максимума, и только после этого печка готова к эксплуатации.

Еще примечания:

  1. Подковообразный дымовой канал внизу колпака печи Грум-Гржимайло требует регулярной прочистки; это ее серьезный недостаток, почему таких печей и было построено мало. При самостоятельном проектировании не забудьте предусмотреть две прочистные дверцы по окружности, на чертеже показаны.
  2. В кирпичном футляре можно строить любую круглую печь под облицовку. Но работа эта, как видим, чрезвычайно сложная и ответственная.

Глазурованная расписная керамика с вжигаемым рисунком (майолика) известна с доисторических времен. Уже в Шумере и додинастическом Египте из нее делали высокохудожественные произведения искусства.

Облицовочную плитку из майолики стандартного размера первыми начали изготовлять древние греки (на рис. слева). В Византии это искусство получило дальнейшее развитие, а от греков его переняли арабы, называвшие изразцы руми ас-зулайш (руми значит греческий) на востоке арабского мира, а на западе, в Магрибе – аз-зиллидж.

Арабы контактировали и с китайцами, и от них узнали о превосходных качествах белой глины – каолина. К VIII в. арабский изразец приобрел свой окончательный вид (посредине на рис.), а к XIV-XV вв. широкое распространение получили турецкие изразцы, справа на рис. Их рисунок был мягче, но все равно – коран настрого запрещал изображения людей и животных, как идолов. И там, и там доминировали холодные тона, в основном синие. Пропеченные Солнцем сыны пустыни превыше всего ценили прохладу.

Удивительным кажется, что европейцы во время крестовых походов почти ничего не узнали об изразцах; в «Книге» Марко Поло о них не упоминается. На самом деле арабы изразцы, как украшение особо изысканное и изящное, пускали прежде всего на отделку гаремов высшей знати (см. рис.), куда не то что проклятым ференги, но и своим доступ был строго запрещен под страхом мучительной позорной казни. Отдельные изразцы, безусловно, попадали в руки «франков», но разговаривать о технологии с грубыми невежественными крестоносцами было бесполезно.

Основательно европейцы познакомились с изразцами на Пиренейском полуострове во время реконкисты мавританской Испании. Тамошние мусульманские владыки багдадских халифов считали своими сюзеренами не более, чем Бенджамин Франклин с Джорджем Вашингтоном – короля Георга и не держали аз-зиллидж за семью замками; наоборот, они бойко торговали изразцами, а мастера аз-зиллидж охотно нанимали добросовестных христианских подмастерьев.

Первыми переняли и усовершенствовали технику изразца португальцы и начали создавать свои азулейжу – большие художественные панно из изразцовых фрагментов, см. рис. выше. Придворные испанских монархов голландского происхождения в XV-XVI вв. более заинтересовались штучными изразцами и привезли их на родину. Чистюлям голландцам аз-зиллидж, которые они назвали на немецкий (точнее, верхнеголландский) лад кахелем, страшно понравились, и в Нидерландах очень скоро было налажено собственное производство, см. след. рис. Техника оставалась практически той же, только сюжеты брались свои.

В Россию кахель, который здесь быстро переименовали в изразцы, привез, как уже говорилось, Петр I, но массовое производство продукции мирового уровня было налажено только при Екатерине II в Гжели, по арабско-голландской технике, слева на след. рис. В XIX в. изразцы такого типа пытались делать в Петербурге (посредине на рис.), но к тому времени уже сложилась национальная школа изразца мирового культурного значения (справа на рис.), а по художественному уровню питерские изразцы уступали гжельским, и предприятие успеха не имело. Ныне старый перебургский изразец – желанный экспонат для коллекционера-знатока.

В детстве автор этой статьи видел в российской глуши каменный сельский дом, который славился на всю округу не только неслыханным для советской глубинки тех лет уровнем благоустройства, но и тем, что весь отапливался всего одной большой («Пятиоборотная!» — гордо сообщал хозяин, своими руками создавший все это великолепие) классической голландской печью. В кухне была еще плита для стряпни, а в бане – печка-каменка.

Дом проектировался по-русски, от печки, хоть и голландской, поэтому и планировка вышла необычной, см. рис. Но детям нравилось. Деревенская детвора недостатком аппетита никогда не страдала, а местечко, где всегда можно чего-то перехватить – под боком.

И хозяйке из кухни, на двери которой красовалась надпись: «Мужики – прочь кроме как в баню!», удобно было и за своими сорванцами присматривать, и блюда подавать как в горницу, так и тем же мужикам на веранду. В общем, и в печном, и в любом другом деле главное – голова да руки.