Палитра печей своеобразна, а порой и
довольно экзотична. Например, печь голландка (голландская печь). Печь голландка
отличается от других видов печей следующими конструктивными особенностями:
- большой
топливник без поддувала
- всегда
строго прямоугольная форма
- в конструкции
всегда предусмотрено 6 каналов: 3 подъемных и 3 опускных
- из
топливника газы поступают в каналы печи, расположенные друг над другом
Вначале газы поступают в первый
канал печи голландки. Дойдя до свода топливника, газы попадают в первый канал,
через оборот поступают во второй, снова опускаются до свода топливника печи
голландки и через оборот попадают в третий канал. Под сводом из этого канала
все газы сначала попадают в четвертый канал, из четвертого — в пятый, из
пятого — в шестой, а из него – уже в трубу печи голландки и выводятся
наружу в атмосферу.
Топливник печи голландки отличается
завидной вместительностью. Существенный изъян в конструкции печи голландки состоит
в том, что процесс горения протекает вяло из-за отсутствия колосника и
поддувала. Поступление воздуха в основном происходит через топочную дверку, а
этого канала совершенно недостаточно для обеспечения необходимого его уровня
внутрь печи голландки. Специфическое расположение каналов внутри печи голландки
приводит к тому, что в первый канал входят самые горячие газы. Уже в третий
канал газы поступают очень охлажденными.
Результат удручающ: массив печи
голландки прогревается очень неравномерно, что приводит к появлению трещин,
через них в помещение попадают дым и угарный газ, подсасывается холодный воздух
и остывает печь. Старинная неуклюжая печь голландка внушительных размеров,
прямоугольной формы и объемом в 9-10 куб. метров (в
25-30 куб. аршин) в итоге заменяется аккуратными печами от 2 до З.5, самое
большое до 4.5 куб. Усовершенствования в конструкции печи голландки отразились
на ее конструкции, форме и размерах. Тогда к печи предъявлялось всего два
требования: 1) чтобы печь грела 2) чтобы дым из печи шел не в комнату, а на
улицу. Позже требования к печам значительно ужесточились под воздействием
целого ряда экономических причин, повышения требований к жилищу со стороны
удобств, экономии места, гигиены, красоты, противопожарной безопасности и
других специфических факторов.
Улучшения коснулись и конструкции
печи голландки: 1) печам голландкам придается уже не прямоугольная форма
придается в зависимости от занимаемой площади и расположения: прямоугольная,
квадратная, круглая и др. 2) печи голландки ставят в углах или в проёмах с
расчетом обогрева одной печью голландкой 2-3 комнат одновременно Уменьшение
размеров печи голландки стало возможным только благодаря научному разумному
подходу конструкторов к печным приборам, подчиняющимся действию определенных законов
природы. Печь голландка выступает уже в новом качестве конструктивного
аппарата, который обязан извлекать из топлива максимальное количество тепла.
Идеальной печью голландкой можно
считать такую печь голландку, которая отдает комнате, без каких-либо потерь,
все количество тепла, содержащееся в топливе. В реальной жизни на данном уровне
развития науки и техники такая печь голландка остается несбыточной мечтой.
Современные размеры печей голландок: от 0,90м х 1.0м до 1,0м х 1.4м, при высоте
от 2,3 до 3,2 м.
При строительстве здания согласно проекту оставляется проём — отверстие в
стене, оставляемое для установки печи голландки. Стенкам печи голландки
сообщается только часть всего тепла, заключенного в топливе. Это так полезное
тепло накапливается в стенках печи голландки, чтобы после закрытия трубы,
постепенно излучаться, обогревая помещение. Чтобы разрешить задачу
усовершенствования печи голландки, техники-конструкторы задались целью повысить
низкий коэффициент полезного действия старой печи голландки.
Все подлежало пересмотру и
рационализаторским изменениям и переделке: размеры и расположение топливника,
число, размеры, расположение и система дымоходов, самая поверхность нагрева
печи голландки и пр. Топливник современной голландской печи оснащен
колосниковой решеткой, вместо глухого пода. Устройство дымоходов тоже
претерпело коренное изменение к лучшему. Посмотрите, например, на расположение
дымоходов у современной печи голландки восходящий дымоход расположен внутри
печи, а промежуточные обороты проходят вдоль внешней поверхности. Этот
тактический ход позволяет добиться умеренного разогрева наружных поверхностей
печи голландки, обращенных к комнате. Система последовательных оборотов
заменена в современных печах голландках системой параллельных опускных
колодцев.
Самые революционные изменения в
системе печей голландок были внесены архитектором Свиязевым в 1830-х гг: он
указал верное направление для разработок новшеств, а его последователям
осталось только разрабатывать возможности для достижения цели.
Сначала он просто открывал дверцы у
вьюшек, когда дрова прогорят: комнатный воздух, всасываясь в трубу, охлаждал
дым и уменьшал тягу через топливник. Этот прием эффективен лишь тогда, когда
одновременно плотно прикрыты дверцы топливника с одними угольями. Горение
замедляется на несколько часов, и печь голландка нагревается заметно сильнее.
Сама возможность угара устранена. Для того, чтобы воздух не проходил в трубу в
избытке, минуя топливо, Свиязев сузил топливник с боков и сделал наклонным.
Дверцы печи голландки имеют ширину, равную ширине топливника, открываются
сверху вниз и снабжены боковыми крыльями. Свиязев выяснил первым, что
нисходящий поток дыма лучше передает тепло окружающему воздуху, и что невыгодно
пускать дым через все обороты последовательно: это значительно ослабляет тягу,
тогда как передача тепла зависит лишь от суммы всех поверхностей этих оборотов.
Увы, только в нисходящем движении
горячий дым правильно распределяется по параллельным колодцам. Если в одно из
двух разветвлений восходящего дымохода попало больше огня, и он нагрелся
сильнее, то в нем и тяга станет еще сильнее, вследствие чего он станет
нагреваться еще больше, а в другое разветвление трубы дым может не пойти вовсе.
В нисходящих же оборотах дело идет как раз наоборот и устанавливается без
вмешательства извне устойчивое равновесие. По мере охлаждения дыма следует
делать стенки все тоньше и тоньше, чтобы температура их внешней поверхности
поднималась достаточно. Кирпичная в четверть кирпича всегда пропускает дым
через швы, поэтому Свиязев стал выкладывать дымоходы своих печей в железных
оболочках, употребляя в дело так называемый «клинкер», кирпич малого размера и
в конце концов оставил голое железо. Это позволило между колодцами и внешней
оболочкою печи образовать ходы для воздуха и обратить свои печи в «камерные».
Печи голландки Свиязева значительно дороже стандартных, поэтому они большого
распространения не получили.
Из современных типов печей голландок
наиболее рациональным представляются печи голландки Лукашевича: он добавил на
дне решетку и добавил поддувало, воздушные же камеры уничтожил в малых печах
голландках. Для топки каменным углем необходим топливник с решеткой побольше. В
данном случае верхняя дверца печи голландки служит лишь для засыпки угля. Через
среднюю зажигают подложенные растопки и оставляют ее открытой в начале.
Серф