Печь утермарка своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 05.10.2024

Неизвестно, сколько времени ушло на кладку печей в 1858 году у государственного крестьянина Ярославской губ. Даниловского уезда дер. Юркино печника Ивана Белугина, у нашей команды был только декабрь. Из 12 печей Утермарка воссоздавать решено было 6. Оказалось, что их дымовые каналы рабочие, и хотя печи в музее топить запрещено, кладка печей Леонидом Добревым и Володей Стугаревым (фото 6 и 7) выполнялась по чертежам Утермарка.

Кроме кирпичей с клеймами ещё есть подлинные изделия в печи. Перед окончанием наших работ удалось найти в дер. Опочка Псковской обл. в бане чугунный 40 литровый котёл ХIХ века (фото 10)!

В память один из найденных изразцов, вероятно "А. Деминъ. Петергофъ", со старой печи решено было установить на стене очага (фото 11). Как печнику, мне одно жаль, что нам не позволили затопить печи.

Недавно мы группой из Гильдии печников Санкт-Петербурга посетили открывшийся в 2011 г музей Дворцовая Телеграфная станция (фото12), приветливые сотрудники, очень интересная информация о изобретателях, редкие экспонаты, кабинеты, ледник, конюшня и родные печи, печи во всей красе! Приятно, что так берегут оставленную здесь частичку твоей души .

Приложение: "Печи И.Г. Утермарка". Информация собрана Хранителем музея "Дворцовая Телеграфная станция" в Петергофе Зоей Борисовной Тихонравовой

" В Ведомостях о количестве топок по Петергофскому Дворцовому Управлению (ПДУ) в зданиях, отапливаемых круглый год за 1896 –1906 гг. за Телеграфной станцией значатся 11 утермарковских печей (фото 14), 1 чугунка и 1 русская печь с очагом. Чугунка ставилась на зиму в коридоре, где не былостационарной печи. На все эти печи ежегодно отпускалось 5 саж. березовыхдров и 10 саж. смеси. Топили 8 месяцев в году.
Надо отметить, что казенные нежилые здания в Петергофе, за некоторыми исключениями, не отапливались, но это не касалось Александрии.Так, в Коттедже и Фермерском дворце из 61 печи 45 топились зимой ежедневно, а на Телеграфной станции и скотной ферме из 18 печей топилось ежедневно 14 печей (из рапорта начальника ПДУ Евреинова от 21.08.1861г.)
Из вышеописанной картины стабильности и благополучия на Телеграфе с точки зрения тепла выпадает 1884 год. Читаем в рапорте начальника Телеграфной станции Кирсанова Заведующему Императорскими дворцами в Петергофе генерал-майору Арапову (№18 от 26.05.1884г.):”Вследствие сильной сырости и холода во всем здании жить и дежурить на вверенной мне станции почти невозможно, телеграфные же аппараты и батареи от сырости портятся, так что необходима топка печей, на которую имею честь покорнейше просить Ваше превосходительство разрешить отпуск дров. Можно бы подумать, что в 1884 г. была просто очень холодная весна (рапорт датирован 26 мая), однако же в Ведомости дров, отпущенных в январе-феврале 1884 г. на отопление зданий Александрии (в том числе Коттеджа, Фермерского дворца, скотной фермы, оранжерейки, флигеля, в котором помещался военный караул, изб рабочих и караулки) – Телеграфная станция, действительно, не значится. Отпуск дров на Телеграфную станцию продолжался до 1907 г., когда станция была переведена в другое помещение, а в Телеграфном доме поселился командир Сводно-пехотного батальона полковник Комаров. При нем разобрали русскую печь и 1 круглую, а в ванной, устроенной в бывшей комнате сторожа.вместо обычной печи поставили специальную “ванную”, т.н. “циркуляционную печь с двойным патрубком”.
Круглые печи в Смете А.И.Штакеншнейдера (архитектора Фермерского дворца и здания Телеграфной станции- прим Б.А.А.) названы голландскими, а в упомянутых Ведомостях о количестве топок в зданиях ПДУ они именуются“унтермарковскими” (правильно – утермарковскими).
В словаре Ф.А.Брокгауза и И.А.Эфрона сказано, что голландские печи стали появляться в русских домах уже с конца ХV1 в. Существенными частями их были закрытый “топливник” и “дымовые обороты”, обычно в виде вертикальных“колодцев”. Проходя через колодцы, дым нагревал “тушу” печи и выходил через“патрубок” в дымовую трубу, встроенную в стену здания, если оно былокаменным. По окончании топки труба эта закрывалась вьюшками. Голландские печи могли быть угловыми, “средизальными” и “ проемными”, т.е. выходящими на две комнаты. Недостатками голландских печей были большое потребление дров, медленно нагревание и большие габариты.
Голландские печи стали называться утермарковскими после того, как в 1820г. Иоанн Генрих Утермарк усовершенствовал голландскую печь, предложив облицовывать ее листовым железом и устраивать внутри воздушную камеру. Позже были и другие усовершенствования, но название “утермарковские печи”сохранялось. “Железная облицовка оказалась весьма удачна: она прочна, задерживает дым, просачивающийся из трещин кладки, но не задерживает тепла".

Автор благодарит Хранителя музея "Дворцовая Телеграфная станция" Зою Борисовну Тихонравову за информационную помощь в подготовке статьи.

Справка: Утермарк Иоанн Генрих (чиновник, печной мастер, московский архитектор).В 1820г изобрёл печи сложенные в круглом футляре из кровельного железа, которые к 1846 г. распространились всюду. Печь Утермарка устраивалась поразному-и с воздушной камерой в центре и как обычная голландка, и наконец, по типу Лукашевича. Главная соль конструкции в весьма тонких (¼ кирпича) стенках , (топливник ½ кирпича), благодаря чему происходило быстрое нагревание помещения и хороший КПД..

Выбирая вариант печи для отопления, учитывают положительные и отрицательные стороны разных конструкций. Печь голландка для дома может стать компромиссным вариантом, при рассмотрении ассортимента от буржуйки до русской печи. Модели различаются характеристиками, сложностью строительства и функционалом. Все нюансы необходимо узнать до начала работ.

Особенности голландки

К любым печам предъявляют одинаковые требования:

компактность;
достаточная для отопления заданного объёма производительность;
скорость прогрева;
максимальный КПД;
многофункциональность — обогрев дома, приготовление пищи, сушка одежды;
безопасность;
простота обслуживания.

Все эти свойства присущи печам рассматриваемой конструкции.

Преимущества и недостатки

Теплоотдача в первую очередь зависит от размера стенок печи. Голландку можно построить узкой, но высокой. По сравнению с русскими печами, при равной мощности на голландку уходит в 2—2,5 раза меньше кирпича, что снижает цену и допускает строительство менее массивного фундамента.

Производительность зависит от размера камеры сгорания и площади поверхности.

Тонкие стены печи быстро нагреваются.

Повышенный КПД по сравнению, например, с буржуйками обусловлен особенностями конструкции, когда горячие продукты сгорания отдают почти всё тепло до эвакуации в дымоход.

Безопасность достигается тем, что стенки не нагреваются до высокой температуры. При правильном расположении и соблюдении правил строительства, возгорание стен и потолка исключено.

Особенности конструкции налагают ограничения на использование печей голландского типа:

невысокий итоговый КПД даже у лучших моделей;
для топки не подходят тростник, тонкие ветки — из-за высокой тяги закладка сгорит быстро;
низкая теплоёмкость тонких стенок, из-за чего приходится чаще проводить топки;
труба и дымоходные каналы требуют регулярной чистки от сажи.

Часть недостатков решается правильным выбором модели и режима эксплуатации.

Принцип работы

Основное отличие голландки от других печей заключается в том, что дымоходные каналы искусственно удлиняют. Для этого дымовые газы один или несколько раз разворачивают по ходу движения от топки до трубы.

Дрова, сгорая, нагревают воздух, наполняя топку горячими газами.
Благодаря тяге тепло поднимается по дымовому каналу, нагревая стенки.
По обратному каналу отдавшие тепло газы опускаются, где происходит повторный нагрев от стенок топки.
Процесс повторяется в следующем по ходу движения канале.

Конструкция определяет и недостатки:

продукты сгорания быстро остывают по ходу движения, результатом чего становится ускоренное отложение сажи (несгоревших частиц) особенно на дальних от топки участках дымохода;
единственным способом предупредить обратную тягу является своевременное закрытие заслонки.

Для приготовления пищи на топкой устанавливают варочную поверхность.

Разновидности печей

Модели голландок различаются:

конструкцией;
материалом изготовления;
функционалом.

Иногда встречаются комбинированные варианты.

Главный признак печей голландского типа – отвод горячих продуктов сгорания по специальным каналам.

Варианты конструкций

Голландка с камином может быть выполнена заменой чугунной дверцы на стеклянную, но чаще увеличивают камеру сгорания — печь больше становится похожа на камин, что повышает привлекательность.

Отопительно-варочная печь обладает повышенным функционалом и позволяет готовить пищу на горизонтальной поверхности, закрытой чугунной плитой.

Печка голландка круглая занимает минимум места в помещении, но в то же время её мощности может не хватить для круглогодичного проживания в доме.

В свою очередь круглые модели строят по двум основным схемам.

Печь модели Утермарка, названа по фамилии изобретателя. Топка в этом варианте глухая без колосников и поддувала. Стенки строят в четверть кирпича и оборачивают железным листом. Среди преимуществ выделяют простоту конструкции и минимум материалов, что снижает массу постройки и цену.

В то же время отсутствие поддувала, и как следствие достаточного притока воздуха иногда приводит к тому, что печь начинает дымить и чадить.

Печи Грум-Грижайло построены по схеме с куполом, удерживающим в верхней части нагретого воздуха. Циркуляция осуществляется за счёт конвекции. Такая схема обладает повышенным КПД, а печь медленней остывает, так как часть прогретого воздуха остаётся в топке после прогорания всех дров.

Конструкция и материалы

Основными элементами классической голландской печи являются:

фундамент-основание;
камера сгорания — топка;
дымовые каналы;
труба дымохода.

По мере получения опыта печники стали добавлять варочные поверхности для приготовления пищи.

Материалы

Голландки нетребовательны к качеству материалов, так как стенки до высокой температуры не прогреваются. Только в зоне топливника используют огнеупорный кирпич, все остальные элементы выкладывают из обычного рядового керамического кирпича.

Внешние стены штукатурят или закрывают металлом.

Раствор используют готовый покупной или готовят смесь самостоятельно из песка и глины.

Задвижки, дверцы, колосники и варочная плита должны быть вылиты из чугуна. Детали доступны в любом крупном магазине строительных материалов.

Правила обустройства

При сооружении любых типов печей на твёрдом топливе, включая голландки, соблюдают единые правила, помогающие избежать несчастных случаев, продлить срок эксплуатации и добиться максимального эффекта от эксплуатации.

Для печи сооружают отдельный фундамент, не связанный с домом. Тепловая деформация при частых циклах разогрева-остывания не будет создавать напряжения между тёплым (нагреваемым) основанием печи и холодным фундаментом строения.

Место постройки печи определяют на этапе проектирования дома, так как брус перекрытия или плиты не должны мешать постройке дымовой трубы.

Топочная камера выкладывается отдельно из огнеупорного кирпича без перевязки с дымовыми каналами и стенками. Деформации в горячей зоне больше и если элементы жёстко связать, печь быстро разрушится.

В качестве связующего материала в кладочном растворе запрещено использовать цемент — он не выдерживает высокой температуры.

Швы выполняют как можно более тонкими. В топке до 5 мм, в стенках и дымоходах до 8 мм.

В готовых домах демонтируют перекрытия пола и готовят новый фундамент. До уровня пола первого этажа фундамент поднимают полнотелым керамическим кирпичом.

Перед поддувалом проводят укладку стального или асбестового листа, чтобы деревянные полы или напольные покрытия не прогорели от выпавших углей или искр.

Для улучшения циркуляции воздуха в комнате от стен дома до стенок печи оставляют расстояние от 200 мм.

При топке рядом с печью не располагают мебель и другие предметы, поверхность которых может быть повреждена высокой температурой. Правила пожарной безопасности предписывают устраивать между стенами теплоизоляцию, если поверхности нагреваются выше 45°С.

В местах расположения доборных элементов швы дополнительно защищают асбестовым шнуром. Из-за разного температурного расширения постепенно образуются щели, через которые в комнату может попадать угарный газ. Асбест убережёт от неприятных последствий.

Необходимые инструменты

При постройке печки голландки для дачи используют обычные инструменты:

штыковую и совковую лопату;
измерительные приборы — линейку, уровень, уголок, разметочный шнур;
кельму или мастерок для кладок печей;
ёмкость для замешивания раствора и ведро для работы со смесью при кладке;
молоток-кирку.

Для заливки фундамента, если он массивный, желательно использовать бетономешалку — это значительно ускорит процесс.

Пошаговая инструкция постройки голландки с плитой

Возведение отопительного устройства состоит из нескольких этапов:

подбора проекта;
обустройства фундамента;
постройки основания и топки;
возведения стенок с дымовыми каналами;
постройки дымохода;
восстановления кровли.

Работать можно в любое время года, только на этапе вывода трубы через кровлю нужно выбрать теплую погоду без осадков.

Выбор проекта

Модель печи должна быть соответствующей мощности, чтобы отопить помещение. Для простоты вычислений можно принять, что на каждые 10 кв м помещения стены, пол и кровля теряют 1 кВт. тепла. Следовательно, для дома на 60 квадратных метров выбирают печь мощностью 6 кВт. Параметр можно узнать из проекта. Если таких данных в чертежах нет, принято считать, что каждый квадратный метр стенок голландки способен отдать в помещение около 500 Вт/ч. Печь 6 кВт должна иметь поверхность около 12 м2. При потолках в 2,5 метра периметр стен составит 4,8 м. Таким образом можно считать, что достаточно будет печи размером 1,5х1 метр.

Заливка фундамента

Поэтапный план постройки фундамента:

В земле копают котлован, глубиной не менее 50 см. За края корпуса печи основание должно выступать на 15–20 см. Это усилит конструкцию и поможет избежать ошибок при определении правильного местоположения.
На дно ямы засыпают 10 см песка, который проливают водой и трамбуют для усадки.
Поверх песка засыпают 15 см щебня, который утрамбовывают.
Далее устанавливают опалубку, высота которой должна обеспечить слой бетона в 20— 25 см.
Укладывают арматуру, диаметром от 8 мм с шагом 15–20 см.
Заливают опалубку бетоном марки М150–М200. Цемент, песок и щебень берут в пропорции 1х2,5Х3,5.

Набор прочности бетона займёт 28 суток.

Возведение печи и дымохода

На фундамент перед постройкой печи укладывают лист рубероида, это защитит кирпич от намокания, причиной которого могут быть подземные воды или просочившаяся влага от осадков.

Кирпич при необходимости подрубают молотком-киркой или разрезают болгаркой с кругом по камню.

Для кладки используют покупную или самодельную глиняно-песчаную смесь. Для жирной глины соотношение по объёму наполнителя и песка должно быть 1х2,5, для средней — 1х1,5, для тощей —1х1. Глину очищают от примесей, мелких камней. После измельчения просеивают через сетку с ячейкой 5–6 мм. До начала приготовления кладочной смеси глина должна размякнуть в воде в течение не менее 3 суток. Постепенно добавляя песок, проводят замешивание. Консистенция должна быть однородной.

Кладку тела печи дымовых каналов и трубы проводят, неукоснительно соблюдая порядовку. По мере продвижения строительства очищают внутреннюю поверхность от наплывов раствора.

За три ряда до потолка размеры трубы увеличивают на 20 см с каждой стороны. Элемент называется разделкой и служит дополнительной защитой деревянных потолков от перегрева и возможного пожара. После выхода на чердак трубе возвращают первоначальную форму.

Изготовив дымоход, проводят восстановление кровли, исключая доступ осадков к кирпичной кладке.

Финишные работы

К окончательным работам относят облицовку и первую протопку печи.

Отделку проводят изразцами, клинкерной плиткой или штукатуркой. Для крепления используют специальную термостойкую кладочную смесь.

При первой топке закладывают не более 3 кг мелких реек, брусков или хвороста. Дрова не используют, чтобы стенки не прогрелась выше 45-55°С. Далее в течение недели печь протапливают дважды в сутки половиной закладки топлива.

Если после остывания печи на дверцах и заслонках не остаётся конденсата, подготовка закончена и можно использовать прибор в рабочем режиме.

Рассмотрим несколько типов традиционных и более прогрессивных образцов отопительных установок.

Конструктивные особенности печей-голландок

Классическим вариантом чисто отопительной дровяной установки является печь-голландка. Одна из основных особенностей агрегата этого типа – наличие большого топливника с глухим подом без поддувала, который занимает низ всего теплгенератора. В своде топливника расположено хайло, служащее для поступления газов в вертикальные дымообороты (каналы). Таких каналов в голландке 6-10 штук.

Преимуществом этой отопительной установки можно считать большой топливник, вмещающий значительное количество поленьев. Но минусом является то, что сгорает топливо в плохих условиях, так как из-за отсутствия колосниковой решётки и поддувала поступление воздуха в топочное пространство возможно только через дверцу топки.

Существенными являются и другие недостатки голландки:

В первый дымоход отработанные газы из топочного пространства поступают очень горячими. Постепенно они остывают и к последнему каналу (особенно если их 10) подходят значительно охлаждёнными. Такая разница температуры отработанных газов в различных каналах приводит к неравномерности прогрева массива агрегата, как следствие, образованию трещин в кладке. Через такие трещины в помещение поступают дым и угарный газ.
Из-за удлиненного пути отработанных газов по дымоборотам необходима сильная тяга.

Внимание! При небольшой высоте трубы и неблагоприятных погодных условиях дрова сгорают медленно и не полностью.

На кладку такой печи ходит большое количество строительного материала, сама установка занимает значительную площадь помещения.

Печь системы Утермарка

Такой теплогенератор конструкцией напоминает печь-голландку. Общими чертами являются – многооборотная последовательная система дымооборотов, отсутствие поддувала и колосниковой решётки. Поэтому по своим характеристикам печь Утермарка мало чем отличается от голландки.

Основным отличием этих теплогенераторов является наличие у них металлического футляра. Эта конструктивная особенность улучшает теплоотдачу агрегата и позволяет сделать стенки более тонкими – в ¼ кирпича.

Эти отопительные установки постоянно усовершенствовались, хотя своё название сохранили по сегодняшний день. Конструктивные улучшения печей Утермарка:

В их устройстве появились поддувало и колосниковая решётка.
Длина дымооборотов была значительно сокращена, благодаря их параллельному, а не последовательному расположению.

Особенности конструкций современных теплоёмких отопительных печей

Новые типы отопительных установок могут иметь самую разнообразную форму и систему дымооборотов, но у них можно отметить общие свойства:

Наличие малооборотной системы каналов.
В конструкции присутствуют топливник с поддувалом и колосниковой решёткой.
Малое газовое сопротивление теплогенератора.
Меньший расход кирпича, по сравнению с традиционными конструкциями отопительных установок.
Простая кладка агрегата и внешняя отделка.

Такие теплогенераторы обладают высоким КПД, который может достигать 85%.

Бесканальная печь Грум-Гржимайло

Теплогенераторы Грум-Гржимайло не имеют дымооборотов и относятся к бесканальным печам.

Движение дымовых газов в данной отопительной установке осуществляется не благодаря тяге, создаваемой дымовой трубой, а под воздействием силы тяжести. Более холодные дымовые газы стремятся опуститься вниз, а горячие – лёгкие, поднимаются вверх.

В составе отопительной установки Грум-Гржимайло – две части:

Нижняя часть – это топливник. В перекрытии топливника располагается небольшое хайло, предназначенное для прохождения отработанных газов в верхнюю часть.
Верхняя часть – это камера без дымооборотов. По своей форме она напоминает опрокинутый колпак наподобие стакана.

Принцип работы теплогенераторов колпакового типа:

Горячие дымовые газы не переходят из хайла в дымоходные каналы, как в традиционных канальных печах, а поднимаются под перекрышу теплогенератора.
Остывшие продукты сгорания опускаются до основания печи, где попадают в дымовую трубу. А уже из трубы они под воздействием силы тяги направляются в атмосферу.

Внимание! Одной из особенностей конструкции установки Грум-Гржимайло являются контрфорсы – вертикальные рёбра, выкладываемые в четверть кирпича, которые располагаются вдоль стенок теплогенератора. Эти элементы образуют насадку агрегата и служат для расширения внутренней теплопоглощающей поверхности. Нагретые дымовыми газами рёбра обеспечивают более длительное сохранение тепла печным массивом.

Достоинства печей Грум-Гржимайло:

Наличие металлического футляра даёт возможность выкладывать более тонкие стенки колпака – в ¼ кирпича.
Простота кладки.
При неплотно закрытой дымовой задвижке на трубе охлаждения верхней части печи от холодного воздуха, заходящего в топливник, не происходит. Холодный воздух через щели в топливной и зольниковой дверцах поднимается в хайло. Но этот воздух более тяжёлый, по сравнению с горячими газами колпака, поэтому сразу через боковые каналы он уходит в трубу. Весь колпак при этом не охлаждается.

Теплогенераторы этой конструкции обеспечивают высокий КПД – примерно 80%.

Недостатки колпаковых отопительных установок:

Более усиленный прогрев верхней части теплогенератора. Для его снижения в стенах топливной камеры устраивают шпуры.
Такие печи хорошо работают на антраците и слабокалорийных каменных углях. Если же установки Грум-Гржимайло топить дровами, особенно сырыми, щели между контрфорсами забиваются сажей. Расположение прочистных отверстий не даёт возможности эффективно очистить все контрфорсы.

Бесканальные печи, использующие в своей работе принцип свободного движения газов, могут быть прямоугольными, квадратными, в металлическом футляре и без кожуха. В последнем варианте стенки колпака должны быть утолщены до ½ кирпича.

Читайте также: