Al resolver el problema de calentar la carcasa, existen muchas combinaciones para construir un sistema de suministro y extracción del refrigerante. Cada cableado de calefacción en una casa particular puede ser clasificado de acuerdo a varios criterios.
Proponemos entender los matices de la disposición y el funcionamiento de las posibles opciones. Comprender los principios de diseño, las ventajas y desventajas de cada tipo de diseño, ayudará a planificar la geometría del sistema y su estructura, teniendo en cuenta las características individuales de la sala.
Contenido del artículo:
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Simulación de la geometría óptima del contorno.
- Circulación de agua natural y forzada.
- Cableado vertical y horizontal
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Elección de la opción de uno o dos tubos
- Usando una conexión de tubería única
- Uso de la opción de calefacción de doble tubo.
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Inclusión en el sistema de distribución múltiple.
- Sistema de conexión del radiador del radiador
- Reglas para el uso de calefacción por suelo radiante.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Simulación de la geometría óptima del contorno.
Para una casa privada se pueden diseñar varios circuitos cerrados de agua que calentarán diferentes habitaciones. Pueden diferir significativamente entre sí por tipo de cableado.
Al diseñar, en primer lugar, proceden de la capacidad de trabajo del sistema, así como de la geometría óptima Desde el punto de vista de la minimización de costos, la facilidad de instalación y la capacidad de ajustar elementos de calefacción en el diseño locales.
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La principal tarea del sistema de calefacción que se está construyendo para una casa privada es compensar por completo las pérdidas de calor que se producen a través de estructuras de edificios y aberturas.
La opción de cableado se elige en la medida de lo posible para reducir la pérdida de calor. No más del 10% de la tubería debe pasar a través de habitaciones sin calefacción.
En gran medida, la elección del sistema afecta el presupuesto de los propietarios de la casa. En función de las posibilidades financieras, se determinan los equipos técnicos de la estructura, el tipo de movimiento del refrigerante y su eficiencia.
Cuantos más medios técnicos sean necesarios para el funcionamiento del sistema, más efectivo será, pero más situaciones asociadas con averías y reparaciones
La selección del diseño óptimo de calefacción para una casa de campo debe tener en cuenta la interconexión del circuito con otras comunicaciones de ingeniería
En la etapa de diseño, debe definir claramente el tipo de caldera que se planea utilizar para calefacción para considerar a fondo la organización de la sala de calderas y el almacenamiento de combustible.
Inicialmente, debe considerar la posibilidad de ajustar los modos de funcionamiento del sistema y la colocación del equipo de regulación.
En la etapa de diseño de la distribución de calefacción, se requiere determinar la ubicación más conveniente de los dispositivos y equipos que facilitan el mantenimiento y crean comodidad durante la operación.
La principal tarea del sistema de calefacción.
Pautas para elegir un diseño
Opción de calefacción al aire libre
Bucle cerrado tipo forzado
Calefacción intercomunicante con otras comunicaciones.
Tipo de caldera y organización de la sala de calderas.
Ajuste del modo de circuito de calefacción
Acceso para mantenimiento y reparación.
Circulación de agua natural y forzada.
El calentamiento del medio de calefacción para la calefacción del hogar se produce en uno o más dispositivos ubicados en el interior. Puede cocinas, chimeneas, así como calderas de gas, eléctricas o de combustible sólido.
La presión del agua en el circuito se proporciona mediante el uso de bombas de circulación o alineando la geometría del sistema, lo que le permite crear las condiciones para la circulación natural.
Además, la fuente de agua caliente puede ser un sistema de calefacción centralizado para varias casas. En el caso de una presión débil, es posible conectar bombas de circulación para crear una presión adicional y aumentar la velocidad del flujo de fluido a través de las tuberías.
La instalación de una bomba de circulación crea suficiente presión en el sistema, lo que hace posible el uso de opciones de cableado que no se pueden usar con circulación natural
Al elegir la opción con circulación natural de refrigerante o una pequeña presión en las tuberías con calefacción centralizada, debe considerar cuidadosamente La capacidad de maximizar el uso de leyes físicas que permiten iniciar y mantener el movimiento. fluido
En este caso, el colector de aceleración es un elemento esencial del diseño. Es un tubo vertical a través del cual el agua caliente sube, luego se distribuye a los dispositivos de calefacción y, al perder la temperatura inicial, fluye hacia abajo.
Debido a las diferentes densidades, se produce una caída de presión hidrostática entre las columnas de líquido caliente y frío, que es la fuerza impulsora para la circulación del agua.
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La opción más simple para distribuir calefacción para una casa privada es un sistema gravitacional, según el cual el refrigerante se mueve por gravedad alrededor del contorno.
Los esquemas de gravedad no necesitan usar la bomba, son extremadamente fáciles de construir.
La temperatura en dispositivos de sistemas de tipo natural puede ser regulada solo por una disminución / aumento en el refrigerante. Los radiadores no ponen termostatos.
En los sistemas de calefacción con movimiento natural del refrigerante, el exceso de aire se descarga a través del tanque de expansión abierto. Solo en los circuitos con conexión inferior, las válvulas de ventilación de aire automáticas o mecánicas están instaladas en los radiadores.
Los sistemas con movimiento de refrigerante forzado son mucho más complicados, su instalación y mantenimiento son más caros.
Para el movimiento del refrigerante en el sistema forzado, se instala una bomba, para garantizar el funcionamiento intermitente, se activa el grupo de seguridad
En circuitos cerrados de bombas de calefacción, es necesario instalar ventilación de aire en radiadores y áreas con giros del sistema.
En la mayoría de los sistemas forzados, el tanque de expansión cerrado se usa en lugar de un tanque de expansión abierto. Para la funcionalidad normal, no solo necesitará válvulas de ventilación de aire, sino también una válvula de seguridad de presión.
Sistema abierto gravitacional
Simplicidad y asequibilidad
Instrumentos en sistemas naturales.
Radiador con una grúa Mayevsky
Versión de bomba del sistema de calefacción.
Equipos técnicos de esquemas de bombeo.
Salida de aire automática
Conducto de aire cerrado.
Cableado vertical y horizontal
El suministro de agua caliente a los radiadores se puede realizar de diferentes formas. El cableado se divide convencionalmente en vertical y horizontal, según la posición de las tuberías (canalizaciones) que suministran agua directamente a los radiadores.
En las casas modernas, a menudo se usa cableado horizontal en lugar de vertical. La razón es que la disposición de los radiadores en diferentes pisos raramente coincide.
Diseños verticales Con el suministro máximo de agua caliente tanto como sea posible, utilice la diferencia de la presión hidrostática entre el calor y el frío. segmentos de contorno, por lo que casi siempre se utilizan para la circulación natural, así como a baja presión en el sistema
Además, dichos esquemas son operables en caso de una parada de emergencia de la bomba, que puede ocurrir debido a su falla o falta de electricidad.
El enrutamiento de baja alimentación prácticamente no se utiliza para el calentamiento con circulación natural. Si hay una buena presión en el sistema, su uso está justificado, ya que tal esquema tiene dos ventajas significativas, con respecto a la alternativa.
Las ventajas del esquema:
- menor longitud total de las tuberías utilizadas;
- no hay necesidad de una tubería en el ático o nichos tecnológicos debajo del techo del segundo piso.
Diseño horizontal El cableado de calefacción se utiliza para casas particulares de una sola planta. Si un edificio tiene dos o más pisos, entonces se usa a menudo en el caso cuando, desde el punto de vista del diseño, los elevadores verticales son indeseables.
Las tuberías horizontales que suministran y desvían agua pueden introducirse orgánicamente en el interior de las instalaciones, así como esconderse debajo del piso o en los nichos ubicados a nivel del piso.
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En la disposición vertical, los dispositivos de calefacción están conectados al sistema en la misma dirección. Como regla general, estos son esquemas con alimentación superior, dispuestos en casas con dos o más pisos.
Los esquemas verticales son un tubo y dos tubos. La gravedad del monotubo solo se puede cablear por arriba
El tipo de cableado horizontal también se llama suelo, ya que El sistema se ensambla dentro del mismo piso y se conecta al elevador
El cableado horizontal, especialmente con la conexión inferior, necesita estimular el movimiento del refrigerante, es decir, en necesidad de uso de la bomba
Disposición vertical del sistema de calefacción.
Sistema vertical de dos tubos con distribución superior.
Tipo horizontal de diseño
Características de los esquemas horizontales del dispositivo.
Elección de la opción de uno o dos tubos
El agua caliente puede suministrarse a una casa privada y enfriarse para el sistema de calefacción de una casa privada utilizando una o dos tuberías. Cada opción tiene lados positivos y negativos, así como características de uso según el tipo de cableado.
Desde el punto de vista del diseño de interiores, la presencia de un segundo tubo no tiene ninguna influencia en la apariencia. Sistemas de calefacción debido a la variante más baja de conectar el sistema a los radiadores y la capacidad de reducir diámetros de tubería
Usando una conexión de tubería única
El esquema de calentamiento de agua de una casa privada que usa un solo tubo para suministrar agua fría y caliente se llama tubo único. La principal ventaja de este sistema es minimizar la longitud de las tuberías.
Las principales ventajas de la opción:
- los costes más bajos para la compra de elementos del sistema de calefacción;
- La instalación más fácil y rápida;
- El menor riesgo de accidente.
La principal desventaja calefacción de un solo tubo Es una disminución gradual de la temperatura del agua, que pasa secuencialmente a través de todos los radiadores en el circuito.
Por lo tanto, es necesario usar un área de superficie ligeramente mayor de los últimos radiadores (un número mayor de curvas), que a menudo niega el beneficio de precio al minimizar la longitud de las tuberías.
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En los circuitos de calefacción de una tubería, el suministro del refrigerante calentado y su eliminación después de volver a enfriar la caldera se realiza mediante una tubería principal
Los dispositivos de calefacción están conectados a la carretera en serie. La temperatura en el radiador lejos de la caldera es un par de grados más baja que en el cercano, ya que tiene tiempo para calmarse
En la construcción de sistemas de tubería de un tubo utilizados por la mitad. Solo una tubería pasa a través de la habitación, que se ve mucho mejor que la compleja distribución de dos tuberías.
En los edificios de varios pisos, se utiliza principalmente la versión de un solo tubo del cableado con el flujo de refrigerante desde la parte superior a la parte inferior del dispositivo.
La opción de conexión inferior de los dispositivos dicta la aplicación en el circuito de la bomba de circulación y la salida de aire.
No tiene sentido ajustar los dispositivos de un sistema de un solo tubo con la ayuda de termostatos, ya que Puedes cambiar la temperatura solo en toda la red.
Es posible garantizar la entrega de portadores de calor de temperatura casi igual a los dispositivos del sistema con cableado superior mediante la disposición de las secciones de cierre - bypasses
El número predominante de sistemas de una tubería se ensambla utilizando un método de salida en T con la instalación de elementos funcionales a lo largo del perímetro de la habitación.
El principio del sistema de calefacción de un solo tubo.
Especificidad de los dispositivos de calefacción de conexión
El número mínimo de tubos en el dispositivo.
Conjunto de tubo único con cableado superior.
Opción de conexión del radiador inferior
Características del balance de temperatura en el circuito.
Actualización de un solo diseño de tubería con cableado superior
El método de construcción del circuito de calefacción con un solo tubo.
Además, en relación con esta desventaja, existen limitaciones para un circuito en el número de radiadores conectados. Si hay demasiados, este último, mientras se mueve, el portador de calor prácticamente no irradiará calor.
Además, surge un problema en el cálculo de la transferencia de calor. Aquí es necesario tener en cuenta que desconectar los primeros radiadores del sistema de calefacción conduce a un aumento de la temperatura del agua de entrada para los dispositivos posteriores.
No tiene sentido utilizar esquemas de una sola tubería con cableado vertical en la parte inferior, ya que la longitud de las tuberías será la misma que la versión de dos tuberías, lo que elimina todas las ventajas, pero deja las desventajas.
Si el retorno del refrigerante ocurre a lo largo de la misma ruta que el flujo, entonces la longitud total de las tuberías en ambas variantes es casi la misma.
La conexión del calentador se realiza generalmente a través de. desvío, para poder apagar cualquiera de ellos sin detener la circulación de agua alrededor del circuito.
Para ahorrar en los grifos, no puede pasar el agua a través de las capas, pero luego debe detener el trabajo de esta parte del sistema y drenar el agua si necesita reemplazar o reparar el radiador.
La opción más económica es usar un solo tubo de acero con un diámetro de 1.5 a 2 pulgadas sin calefacción por radiadores. La ausencia de grifos y accesorios hace que este sistema sea también el más práctico debido a que minimiza el riesgo de fugas o brechas de agua.
Detalles sobre el cálculo del sistema de calefacción de una tubería leído este articulo.
Uso de la opción de calefacción de doble tubo.
El esquema del circuito de calefacción, cuando se usa una tubería para suministrar agua caliente a los dispositivos de calefacción, y la segunda se llama tubería de dos tuberías para regresar a la que está refrigerada.
Sus principales ventajas son:
- La temperatura del agua suministrada a todos los radiadores es la misma;
- apagar uno o más radiadores no afecta la temperatura del agua suministrada al resto de los calentadores;
- Las restricciones en el número de radiadores para un circuito de calefacción dependen solo del volumen de las tuberías.
La principal desventaja de este diseño es un ligero aumento en la longitud de la tubería.
Esto lleva a algunos inconvenientes adicionales:
- aumentar el costo de compra e instalación de elementos del sistema de calefacción;
- Integración complicada en el interior de una casa particular.
El número de conexiones y válvulas con un sistema de dos tubos es casi el mismo que con un sistema de un solo tubo.
Para el flujo de paso del refrigerante, la longitud total de las tuberías cuando se usa un sistema de dos tuberías aumenta por la distancia entre el primer y el último radiador. A veces es insignificante en comparación con toda la longitud del contorno.
Dependiendo del movimiento relativo del agua caliente y fría. diagramas de cableado de doble tubo Se dividen en dos tipos:
- pasando
- callejón sin salida.
Esquema de paso. Ambos flujos se mueven en la misma dirección y, por lo tanto, la duración del ciclo de rotación del refrigerante para cada radiador es la misma. En este caso, se produce una velocidad de calentamiento igual cuando se inicia el sistema de calefacción.
Opción de interbloqueo. La dirección del movimiento del agua caliente y fría está llegando. Los radiadores de calefacción más cercanos a la caldera son más rápidos.
Cuanto más baja sea la velocidad del agua, más notable será este efecto, por lo tanto, con la circulación natural, el calentamiento de algunas habitaciones se producirá mucho más lento que en otras.
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En los circuitos de calefacción de dos tuberías, el suministro del refrigerante calentado se realiza a través de una tubería, lo que se conoce como flujo, y después del enfriamiento, se descarga a través de otra tubería.
El refrigerante se suministra a casi todos los dispositivos al mismo tiempo a través de la tubería de suministro, no tiene tiempo de enfriarse en el camino.
La temperatura en los dispositivos de los sistemas de calefacción de dos tuberías se puede regular por separado, el resultado del balanceo no afecta el funcionamiento de toda la red de calefacción.
En circuitos de doble tubo con un cableado inferior, por analogía con un tubo, se utilizan bombas de circulación y válvulas de ventilación.
Los circuitos de calefacción de doble tubo funcionan mucho más eficientemente que los circuitos de calefacción de un solo tubo, pero son más difíciles de construir y operar, más costosos de instalar.
Con el advenimiento de las tuberías de polímero, fue posible instalar tuberías en estructuras de edificios.
De forma oculta, está permitido establecer el flujo y el flujo de retorno de las tuberías de cobre. Su vida útil es de 100 años, el polímero tiene 50.
En el cableado piso por piso, los circuitos de rayos constituyen una competencia seria para el cableado en T de dos tuberías, lo que implica conectar el suministro y el retorno de cada dispositivo al colector.
Principio de montaje de un sistema de dos tubos.
Características de los esquemas de dos tubos.
El uso de termostatos.
Disposición de doble tubo con cableado inferior
Justificar la inversión en dispositivos.
Tubería oculta
Tubo de cobre tendido de forma oculta.
Cableado varinat de doble tubo de haz
Si se usa una bomba de circulación o la distancia entre el primer y el último radiador en el circuito es insignificante, entonces el efecto de un calentamiento desigual con el cableado de dos tuberías sin salida es imperceptible. Entonces, la elección a favor de una u otra opción se debe únicamente a consideraciones de la conveniencia de sostener un tubo de retorno.
Inclusión en el sistema de distribución múltiple.
El método más popular para organizar el calentamiento de agua es el denominado "circuito radial" que utiliza un distribuidor de distribución.
Este método de cableado funciona de manera confiable solo con una buena presión de agua en el sistema, por lo que no se utiliza para la circulación natural.
El enrutamiento del haz implica conectar cada calentador (o un pequeño grupo de ellos) directamente al distribuidor de distribución, que distribuye agua caliente y recoge agua fría.
Sistema de conexión del radiador del radiador
La separación más uniforme y controlada del flujo de refrigerante en los dispositivos de calentamiento se puede hacer usando colector de distribución.
El dispositivo incluye dos peines, en uno de los cuales sale agua caliente de la caldera y se distribuye a través de radiadores, y al otro, el agua enfriada se devuelve y se envía de vuelta a la caldera.
Los radiadores están conectados a través de un distribuidor de distribución en paralelo, por lo tanto, con dicho cableado, se logra la diferencia mínima en la temperatura del refrigerante suministrado a los dispositivos de calefacción.
Esto facilita enormemente el cálculo de los parámetros de los radiadores en la etapa de diseño, y también le permite ajustar fácilmente la potencia de cada dispositivo durante la operación.
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Las opciones de colector para ensamblar sistemas de calefacción están reemplazando activamente el incómodo y técnicamente complejo cableado en T horizontal.
De acuerdo con este esquema, desde el colector ubicado en el piso en forma de rayos peculiares, el suministro y el flujo de retorno se colocan en cada uno de los dispositivos.
En las versiones radiales de la calefacción, predominan los esquemas de dos tuberías, el sistema suele ser atendido por dos colectores: para tuberías de suministro y tuberías de retorno.
En el cableado del colector, cada uno de los anillos es un circuito de calefacción en miniatura, es deseable que el movimiento del refrigerante sobre él lleve a cabo su propia bomba.
Debido a la gran cantidad de tuberías, se colocan de forma oculta en la regla. En edificios de gran altura, esta solución solo se permite en los primeros pisos.
En ambas partes del grupo colector del sistema de dos tuberías, se instalan válvulas de ventilación de aire automáticas que son necesarias para limpiar los tapones de aire.
Para igualar la longitud de las líneas conectadas al colector, se recomienda instalarlo en el centro del piso. En los edificios de baja altura, los colectores están interconectados por elevadores
El colector para la construcción de la calefacción por haz se puede comprar listo para instalar o ensamblar un dispositivo a partir de tuberías y accesorios de polipropileno.
Grupo colector del sistema de calefacción.
El principio del tipo colector.
El predominio de las soluciones de dos tubos.
Los detalles del dispositivo de los sistemas de radiación.
Colocación de tubos de calefacción en la solera.
Salida de aire en los peines de distribución
Peine distributivo en el baño.
Peine de distribucion casero
La segunda ventaja importante de este diseño es la capacidad de controlar los parámetros de flujo del refrigerante a todos los dispositivos desde un solo lugar. El colector se coloca en un gabinete especial con acceso a los indicadores y controles: válvulas, válvulas y bombas.
Esto es conveniente desde la posición de controlar el microclima en el hogar y hace que sea más fácil colocar los radiadores en el interior de la habitación.
Las desventajas de los sistemas con una disposición de colector del sistema de calefacción deberían incluir la longitud máxima de las tuberías para suministrar y descargar el agua a los radiadores. Esta opción es la más costosa en términos de elementos de contorno de costos y la más difícil de instalar, y también requiere ciertas calificaciones.
El uso de un colector para conectar varios tipos de dispositivos de calefacción requiere una buena comprensión del tema. Calentamiento de agua, y en ocasiones cálculos hidráulicos para el funcionamiento normal de tales sistemas
Como regla general, los tubos en calentamiento radial Montado en el piso de solera. Esto significa que es necesario diseñar e instalar un sistema de este tipo durante la construcción o revisión de una casa privada.
Es bastante difícil llevar a cabo la versión de colector para conectar radiadores o cambiar la geometría de los circuitos en habitaciones con reparaciones internas ya realizadas. Este es el segundo diseño menos significativo de este tipo.
Reglas para el uso de calefacción por suelo radiante.
Manera cómoda y muy popular de calentar hogares. arreglo de un piso caliente. Si el área calentada es pequeña, entonces puede hacerlo con un tubo colocado en la regla de piso.
Conectar una calefacción por suelo radiante a un sistema de calefacción a través de un distribuidor de distribución es la única opción posible para calentar grandes áreas de esta manera.
Para áreas grandes, el uso de una sola tubería es imposible por las siguientes razones:
- la cantidad de calor suministrado no es suficiente para calentar toda la habitación, además, este calentamiento será desigual;
- con una gran longitud hay una fuerte resistencia hidrodinámica del flujo de fluido, que conduce a Presión excesiva sobre la electricidad y aumenta el riesgo de penetración de agua en lugares compuestos
Por lo tanto, con un área de piso grande, el uso de varias tuberías no es un deseo, sino una necesidad.
En este caso, la conexión se realiza a través del distribuidor de distribución.
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En el principio del colector, el sistema de agua "pisos cálidos", conectado de manera similar al peine de distribución
Los peines colectores de los pisos cálidos se distinguen por un número menor de nidos en comparación con los sistemas de haz de radiación. Necesita una bomba más potente.
El cableado de los sistemas de calefacción por suelo radiante se realiza mediante tubos de cobre y metal-plástico, utilizando conexiones permanentes.
Después del dispositivo y el engarzado del piso calentado, se vierte una regla, que protege los tubos contra daños y actúa como un elemento conductor del calor.
Nudo colector de un suelo con aislamiento térmico.
Características distintivas del sistema.
Tuberías de metal y cobre.
Relleno de la regla sobre el circuito de calefacción.
A menudo, el colector se suministra con una unidad mezcladora para ajustar la temperatura del agua suministrada a los tubos de calefacción del piso. El hecho es que para los radiadores de calefacción, como regla general, utilizan un líquido con un rango de temperatura de 70-80 ° C, mientras que alrededor de 40 ° C es necesario para un piso con calefacción.
La regulación de la temperatura a través del mezclador es confiable, lo cual es muy importante, ya que exceder la temperatura puede causar una deformación significativa del revestimiento del piso: linóleo, laminado o parquet.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Una representación esquemática de la distribución de la calefacción en un edificio de dos pisos de una gran área. Sistema de paso y salida de dos tuberías y calefacción por suelo radiante conectado a través de colectores. La eliminación del conflicto de bombas de circulación con la ayuda de una aguja hidráulica:
Esquema de vigas para calentar un edificio de dos pisos. Dado que el acabado aún no se ha llevado a cabo, el diseño completo es claramente visible. Los matices de la colocación de tuberías en el suelo debajo de la regla de hormigón:
La opinión del maestro en ejercicio para la instalación de sistemas de calefacción en varios esquemas utilizados en casas privadas. Visión general de los pros y los contras de la circulación natural, de un solo tubo, de dos tubos, de paso y de punto muerto, así como del cableado del colector:
El diseño presentado para la calefacción del hogar es típico y se puede modificar teniendo en cuenta la geometría de las instalaciones, los valores de temperatura requeridos u otros factores. Al modificar los esquemas, es necesario cumplir con las leyes y los principios básicos de la física, la hidráulica, la ciencia de los materiales y otras disciplinas.
En el caso de resolver problemas complejos o no estándar, es mejor recurrir a especialistas, ya que los sistemas de calefacción reelaborados pueden ser incluso más costosos que su modelado e instalación.
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