空気暖房システムの計算方法

民家の日曜大工の空気暖房

ダクトのセクションを選択するにはどうすればよいですか?

ご存知のように、換気システムはダクト式またはダクトなしにすることができます。最初のケースでは、チャネルの適切なセクションを選択する必要があります。長方形の断面を持つ構造物を設置することにした場合、その長さと幅の比率は3:1に近づくはずです。

空気暖房システムの計算方法
長方形のダクトの長さと幅は、ノイズを減らすために3対1にする必要があります

主換気ダクトに沿った気団の標準的な移動速度は、毎秒約5メートル、分岐部では毎秒最大3メートルである必要があります。これにより、システムが最小限のノイズで動作することが保証されます。空気の移動速度は、ダクトの断面積に大きく依存します。

構造の寸法を選択するには、特別な計算テーブルを使用できます。このような表では、左側で空気交換の量(たとえば、1時間あたり400立方メートル)を選択し、上部で速度値(1秒あたり5メートル)を選択する必要があります。

次に、空気交換用の水平線と速度用の垂直線の交点を見つける必要があります。

空気暖房システムの計算方法この図を使用して、ダクト換気システムのダクトの断面が計算されます。主要運河の移動速度は5m/sを超えてはならない

この交点から、適切な断面を決定できる曲線まで線が引かれます。長方形ダクトの場合、これは面積値になり、円形ダクトの場合、これはミリメートル単位の直径になります。最初にメインダクトに対して計算が行われ、次にブランチに対して計算が行われます。

したがって、家の中に1つの排​​気ダクトだけが計画されている場合に計算が行われます。複数の排気ダクトを設置する場合は、排気ダクトの総容積をダクト数で割って、上記の原理で計算してください。

空気暖房システムの計算方法この表では、気団の移動量と移動速度を考慮して、ダクト換気用のダクトの断面を選択できます。

さらに、そのような計算を実行できる特殊な計算プログラムがあります。アパートや住宅の場合、このようなプログラムはより正確な結果が得られるため、さらに便利です。

通常の空気交換は、逆推力などの現象の影響を受けますが、その詳細と対処方法については、当社が推奨する記事を参考にしてください。

空気加熱技術

空気は非常に効率的な冷却剤です。空気加熱システムの最も単純化された例は、従来のファンヒーターです。このメカニズムは、小さな部屋を数分で暖めることができます。しかし、カントリーハウスの空気暖房を整理するためには、より深刻な機器の使用が必要です。

空気を利用した暖房システムの操作手順の技術は次のとおりです。熱発生器は、パイプシステムを介して建物の敷地に入る気団を加熱します。ここでは、気流が部屋の空間と混ざり合い、温度が上昇します。冷却された空気は急降下し、そこから特別なパイプラインに入り、それを通って加熱のために熱発生器に向け直されます。

この民家の暖房システムは、特別に設計された体温調節を使用しており、空気は最初に必要な温度に加熱され、次にその熱を部屋に伝達して、周囲のすべての物体を暖めます。気団の加熱は、パイプとバッテリーのシステムの形で仲介なしで実行されるため、ここでは不合理な熱損失はありません。

空気暖房システムの計算方法

このような加熱は通常、カナダで広く普及しているフレーム構造に使用されるため、この技術の名前が付けられています。事実、レンガ造りの建物とは異なり、フレームの建物はラジエーターからの熱を効果的に保持することができず、空気で加熱すると、低コストで許容できる微気候が作成されます。

自分の手で暖房を作る方法は?

必要な計算をすべて受け取ったら、選択したシステムのインストールの準備を開始できます。これは、民家の暖房を自分の手で整理するのはそれほど難しくないためです。まず、エアダクトのおおよその通路とそれらの相互接続の図を描く必要があります。

システムを接続するためのおおよその手順を描いたので、この問題についてすでに個人的な経験がある場合でも、専門家と話し合って、外部の人が客観的な評価を行い、につながる可能性のある隠れた欠陥を見つけることができるようにすることをお勧めします機器の操作中の振動、ドラフト、および外来ノイズ。

経験豊富な専門家は、空気が必要な温度に加熱され、活動の増加中に過熱しないことを保証できる適切な熱発生器モデルの選択を支援できます。ユニットが非常に大きい場合は、家に隣接して別のエクステンションを割り当てることをお勧めします。

熱発生器には2つのタイプがあります。

  • 定常。それらは通常ガス燃料を使用します。その印象的な寸法と安全上の理由から、それらは別々の部屋に排他的に設置する必要があります。それらは主に巨大な建物を加熱するために使用され、工場の床にも配置されることがよくあります。
  • モバイル。ダーチャやカントリーコテージをお持ちの方には便利で、固定式のコテージよりもコンパクトです。それらの燃焼室は隔離されていますが、安全を確保するために、これらの構造物は煙突システムが組み込まれた部屋に配置する必要があります。このタイプは、カロリーとも呼ばれます。

空気加熱用の機器の自己設置のプロセスは、いくつかの段階で構成されています。

  1. ボイラーと熱交換器を設置します。最初のものはほとんど常に地下室に取り付けられています。ガスバージョンを単独で接続することは禁止されています。これは、関連するサービスと合意する必要があります。
  2. 熱交換器が配置されている部屋の壁に、空気出口スリーブの出口用の穴を開けます。
  3. 熱交換器を給気管に接続します。
  4. 燃焼室の下にファンを取り付けます。リターンパイプの外側に供給します。
  5. 通気孔の配線と固定を行ってください。通常、それらは丸いセクションで選択されます。そのためには、特別なブラケットを選択する必要があります。
  6. 供給チャネルと還気ダクトを接続し、それらを断熱します。

システムに自分の手で装備するのは比較的簡単ですが、すべての計算を正しく実行できる可能性は低いです。考えられるエラーは、構造の効率の低下、一定のドラフト、およびその他の不快な結果につながります。したがって、専門的に準備されたプロジェクトを取得し、必要に応じて、自分でそれを実現することをお勧めします。

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家の空気暖房は効率的で有益な暖房方法であり、従来の水とガスのシステムよりも効率的です。空気暖房システムは、民家の生活の質を大幅に向上させることができます。この暖房オプションは、最も安全で、最も経済的で、非常に耐久性があり、信頼性の高いシステムの1つです。したがって、それはますます人気が高まっています。

ワンパイプ暖房方式

暖房ボイラーから、分岐を表す本線を引く必要があります。このアクションの後、必要な数のラジエーターまたはバッテリーが含まれます。建物の設計に従って描かれた線は、ボイラーに接続されています。この方法は、パイプ内の冷却剤の循環を形成し、建物を完全に加熱します。温水の循環は個別に調整されます。

レニングラードカには閉鎖暖房計画が計画されています。このプロセスでは、現在の民家の設計に従って、単一パイプの複合体が取り付けられます。所有者の要求に応じて、要素は次の場所に追加されます。

  • ラジエーターコントローラー。
  • 温度コントローラー。
  • バランスバルブ。
  • ボールバルブ。

レニングラードカは、特定のラジエーターの加熱を調整します。

推定

自宅で自分の手で空気加熱を行う場合は、作業を開始する前にすべての計算を正しく行うことが非常に重要です。考慮事項:

  • 個々の部屋の推定熱損失。
  • 熱発生器の必要な電力とそのタイプ。
  • どのくらいの空気が加熱されますか。
  • エアダクトの面積、それらの長さと直径の計算。
  • 考えられる空気圧損失を特定します。
  • 部屋の空気の正しい移動速度を計算して、ドラフトがないようにすると同時に、家の中の気団の循環が効果的に行われ、均一に加熱されるようにします。

空気システムの計画段階でミスをすると、暖房が適切に機能せず、すべてをやり直す必要がある場合、時間と多額の費用が無駄になります。

エンジニアは、空気暖房システムにいくつかのオプションを提供します。正しいものを選択することは残っています。

正確な計算とプロジェクトの作成を行って初めて、ヒーターと必要なすべての材料を購入し始めます。

家の熱損失を計算する例

問題の家はコストロマ市にあり、最も寒い5日間の窓の外の温度は-31度に達し、地温は+5°Cになります。望ましい室温は+22°Cです。

次の寸法の家を検討します。

  • 幅-6.78m;
  • 長さ-8.04m;
  • 高さ-2.8メートル。

値は、手すりの面積を計算するために使用されます。

空気暖房システムの計算方法
計算には、家の平面図を紙に描き、建物の幅、長さ、高さ、窓やドアの位置、寸法を示すのが最も便利です。

建物の壁は次のとおりです。

  • 曝気コンクリートの厚さB=0.21 m、熱伝導係数k = 2.87;
  • フォームB=0.05 m、k = 1.678;
  • レンガに面しているB=0.09 m、k=2.26。

kを決定するときは、表の情報を使用するか、技術データシートの情報を使用する必要があります。これは、メーカーごとに材料の組成が異なる可能性があるため、特性が異なるためです。

空気暖房システムの計算方法
鉄筋コンクリートは熱伝導率が最も高く、ミネラルウールスラブは最も低いため、暖かい家の建設に最も効果的に使用されます

家の床は次の層で構成されています。

  • 砂、V = 0.10 m、k = 0.58;
  • 砕石、V = 0.10 m、k = 0.13;
  • コンクリート、B = 0.20 m、k = 1.1;
  • エコウール断熱材、B = 0.20 m、k = 0.043;
  • 強化スクリード、B = 0.30 m k=0.93。

上記の家の計画では、床はエリア全体で同じ構造であり、地下室はありません。

天井は次のもので構成されています。

  • ミネラルウール、V = 0.10 m、k = 0.05;
  • 乾式壁、B = 0.025 m、k = 0.21;
  • 松の盾、H = 0.05 m、k=0.35。

天井から屋根裏部屋にアクセスできません。

家には8つの窓しかなく、それらはすべてKガラス、アルゴン、D=0.6の2つの部屋です。 6つの窓の寸法は1.2x1.5m、1つは-1.2x2 m、1つは-0.3x0.5mです。ドアの寸法は1x2.2mで、パスポートによるD値は0.36です。

システムの追加要素

暖房のみに空気システムを使用することは不合理です。それは、家の中で微気候を作り出すための普遍的な装置を作るために使用することができます。これを行うために、空冷ユニットと空調ユニットがデバイスに組み込まれています。

このようなシステムは、冬は暖房、夏は冷房を提供し、外の天候に関係なく、家の中の快適な温度を維持します。さらに、システムにはいくつかのより便利な機器が追加されています。

  • 電子フィルター。それはそれをイオン化することによって入ってくる空気を浄化する取り外し可能なカセットで構成されています。フィルタープレートは、ほこりの微粒子をトラップします。カセットは流水ですすぐことで簡単に取り外して掃除できます。
  • 加湿器。水が流れる蒸発ユニットです。このブロックを通過する熱風は、水分の活発な蒸発に寄与します。したがって、空気は活発に加湿されます。
  • 必要な水分レベルは、レギュレーター付きの特別な湿度センサーによって制御されます。
  • 空気清浄用UVランプ。空気中の病原菌を紫外線で消毒します。
  • プログラム可能なサーモスタット。冷暖房システム全体を制御します。インターネットに接続することで、家の中の温度調節をどこからでも制御できます。 4つのプログラムされたモードがあります。
  • 電子換気制御ユニット。換気システムを自律的に制御するか、必要に応じて完全にオフにすることができます。

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適切に設計され、よくできた家庭用の空気暖房システムは、1年以上にわたって快適な微気候で居住者を楽しませます。

産業施設の空気暖房

空気暖房システムの計算方法

エアダクトのシステムを通じて、熱は生産ワークショップの領域全体に分散されます

各特定の産業企業の空気加熱システムは、主要なものとして、または補助的なものとして使用することができます。いずれにせよ、ワークショップでの空気暖房の設置は、工業施設の暖房、パイプラインの敷設、ラジエーターの取り付けのために高価なボイラーを設置する必要がないため、水暖房よりも安価です。

産業施設の空気加熱システムの利点:

  • 作業エリアの面積を節約する;
  • エネルギー効率の高い資源の消費。
  • 同時加熱と空気浄化;
  • 部屋の均一な暖房;
  • 従業員の幸福のための安全;
  • システムの漏れや凍結のリスクはありません。

生産施設の空気加熱は次のようになります。

  • 中央-単一の加熱ユニットと、加熱された空気がワークショップ全体に分配されるエアダクトの広範なネットワークを備えています。
  • ローカル-エアヒーター(エアヒーティングユニット、ヒートガン、エアヒートカーテン)は部屋に直接配置されています。

セントラルヒーティングシステムでは、エネルギーコストを削減するために、内部空気の熱を部分的に使用して外部からの新鮮な空気を加熱する復熱装置が使用されます。ローカルシステムは回復を実行せず、内部空気を暖めるだけで、外部空気の流入を提供しません。壁天井のエアヒーターは、個々の作業場の暖房だけでなく、あらゆる材料や表面の乾燥にも使用できます。

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産業施設の空気加熱を優先することにより、ビジネスリーダーは資本コストの大幅な削減による節約を達成します。

ステージ3:ブランチのリンク

必要な計算がすべて完了したら、複数のブランチをリンクする必要があります。システムが1つのレベルに対応している場合、トランクに含まれていないブランチはリンクされます。計算は本線と同様に行います。結果はテーブルに入力されます。多階建ての建物では、中間レベルのフロアごとのブランチがリンクに使用されます。

リンケージ基準

ここでは、損失の合計の値が比較されます:並列に接続されたメインを持つリンクされたセグメントに沿った圧力。偏差は10%以下である必要があります。不一致が大きいことがわかった場合は、リンクを実行できます。

  • エアダクトの適切な断面寸法を選択する。
  • 枝にダイヤフラムまたはスロットルバルブを取り付けることによって。

時々、そのような計算を実行するために、あなたは計算機と数冊の参考書だけを必要とします。大きな建物や工業施設の換気の空力計算を実行する必要がある場合は、適切なプログラムが必要になります。これにより、セクションの寸法、個々のセグメントおよびシステム全体の両方での圧力損失をすばやく決定できます。

空力計算の目的は、換気システムのすべての要素(エアダクト、その付属品、グリル、ディフューザー、エアヒーターなど)の空気の動きに対する圧力損失(抵抗)を決定することです。これらの損失の合計値がわかれば、必要な空気の流れを提供できるファンを選択できます。空力計算には直接問題と逆問題があります。直接的な問題は、新しく作成された換気システムの設計で解決されます。これは、システムのすべてのセクションの断面積を、それらを通る特定の流量で決定することで構成されます。逆の問題は、操作または再構築された換気システムの特定の断面積の空気流量を決定することです。このような場合、必要な流量を実現するには、ファンの速度を変更するか、別のサイズに交換するだけで十分です。

エリア別 F

直径を決定するD (丸型の場合)または高さA と幅B (長方形の場合)ダクト、m。取得された値は、最も近い大きい標準サイズに切り上げられます。D st ,ststで (基準値)。

実際の断面積を再計算します F

事実とスピードv事実 .

長方形ダクトの場合、いわゆる。等価直径 DL =(2A st * B st)/(Ast+ Bst)、m。 レイノルズ類似性テストの値を決定する Re = 64100 * Dst*v事実。 長方形の場合D L \ u003dDst。 摩擦係数 λtr=0.3164⁄ Re-0.25、Re≤60000、λtr= 0.1266 ⁄ Re-0.167(Re> 60000)。 局所抵抗係数 λm

それらのタイプ、数量に依存し、ディレクトリから選択されます。

コメント:

  • 計算用の初期データ
  • どこから始めれば?計算順序

機械的な空気の流れを備えた換気システムの心臓部はファンであり、これが空気ダクトにこの流れを作り出します。ファンの出力は、ファンの出口で生成する必要のある圧力に直接依存します。この圧力の値を決定するには、ダクトシステム全体の抵抗を計算する必要があります。

圧力損失を計算するには、ダクトと追加の機器の図と寸法が必要です。

固形燃料ボイラーの違いは何ですか

これらの熱源は、さまざまな種類の固体燃料を燃焼させることによって熱エネルギーを生成するという事実に加えて、他の熱発生器とは他にも多くの違いがあります。これらの違いは、まさに木材の燃焼の結果であり、ボイラーを給湯システムに接続する際には、当然のことと見なされ、常に考慮に入れられる必要があります。機能は次のとおりです。

  1. 高慣性。現時点では、燃焼室内で燃焼している固形燃料を突然消火する方法はありません。
  2. 火室での凝縮物の形成。この特異性は、低温(50°C未満)の熱媒体がボイラータンクに入るときに現れます。

ノート。慣性の現象は、1つのタイプの固体燃料ユニット(ペレットボイラー)にのみ存在します。彼らは木質ペレットが投与されるバーナーを持っており、供給が停止された後、炎はほとんどすぐに消えます。

慣性の危険性は、ヒーターのウォータージャケットが過熱し、その結果、クーラントが沸騰する可能性があることにあります。蒸気が発生し、高圧が発生して、ユニットのケーシングと供給パイプラインの一部が引き裂かれます。その結果、炉室には大量の水、大量の蒸気、およびそれ以上の運転に適さない固形燃料ボイラーがあります。

熱発生器が正しく接続されていない場合にも、同様の状況が発生する可能性があります。実際、実際、薪ボイラーの通常の運転モードは最大であり、この時点でユニットはパスポート効率に達します。サーモスタットが85°Cの温度に達した熱媒体に応答してエアダンパーを閉じると、炉内での燃焼とくすぶりが継続します。水の温度は、その成長が止まる前に、さらに2〜4°C、またはそれ以上上昇します。

過剰な圧力とその後の事故を回避するために、重要な要素は常に固形燃料ボイラーの配管に関与しています-安全グループ、それについては以下で詳しく説明します。

木材でのユニットの操作のもう1つの不快な特徴は、加熱されていない冷却剤がウォータージャケットを通過するために、火室の内壁に凝縮液が現れることです。この凝縮液は、燃焼室の鋼壁が急速に腐食する攻撃的な液体であるため、神の露ではありません。そして、灰と混ざり合うと、凝縮液が粘り気のある物質になり、表面を剥がすのは簡単ではありません。この問題は、固形燃料ボイラーの配管回路に混合ユニットを設置することで解決されます。

このような堆積物は断熱材として機能し、固形燃料ボイラーの効率を低下させます。

腐食を恐れない鋳鉄製熱交換器を備えた熱発生器の所有者が安堵のため息をつくのは時期尚早です。彼らは別の不幸を期待することができます-温度ショックによる鋳鉄の破壊の可能性。民家で20〜30分間電気が切れ、固形燃料ボイラーに水を送る循環ポンプが停止したと想像してみてください。この間、ラジエーター内の水は冷却され、熱交換器内の水は加熱されます(同じ慣性のため)。

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電気が現れ、ポンプがオンになり、冷却された冷却液が閉じた暖房システムから加熱されたボイラーに送られます。急激な温度低下により、熱交換器で温度ショックが発生し、鋳鉄部分にひびが入り、床に水が流れます。修理は非常に難しく、セクションを交換できるとは限りません。したがって、このシナリオでも、ミキシングユニットは事故を防ぎます。これについては後で説明します。

固形燃料ボイラーのユーザーを怖がらせたり、配管回路の不要な要素を購入するように促したりするための緊急事態とその結果については説明していません。説明は実際の経験に基づいており、常に考慮に入れる必要があります。サーマルユニットが正しく接続されていれば、そのような結果が生じる可能性は非常に低く、他の種類の燃料を使用する熱発生器の場合とほぼ同じです。

DIYのインストールに関する推奨事項

自然循環のメインラインを敷設するには、ポリプロピレンまたは鋼管を使用することをお勧めします。その理由は、直径が大きく、ポリエチレンØ40mm以上は高価すぎるためです。ラジエーターアイライナーは、便利な素材で作られています。

ガレージに2本のパイプの配線を設置する例

配線を正しく行い、すべての傾斜に耐える方法:

  1. マークアップから始めます。バッテリーの設置場所、接続の接続ポイント、および高速道路のルートを指定します。
  2. 遠くの電池から始めて、鉛筆で壁のトラックに印を付けます。建物の高さが長い場合は、勾配を調整します。
  3. 極端なラジエーターからボイラー室に移動します。すべてのトラックを描くと、どのレベルで熱発生器を配置するかがわかります。ユニットのインレットパイプ(冷却されたクーラント用)は、同じレベルまたはリターンラインの下に配置する必要があります。
  4. 火室の床面が高すぎる場合は、すべてのヒーターを上に動かしてみてください。次に水平パイプラインが上昇します。極端な場合は、ボイラーの下にくぼみを作ります。

2つのボイラーに並列接続された炉にリターンラインを敷設する

マーキング後、仕切りに穴を開け、隠しガスケット用の溝を切ります。次に、トレースを再度確認し、調整を行って、インストールを続行します。同じ順序に従います。最初にバッテリーを固定し、次にパイプを炉に向けて配置します。ドレンパイプ付きの膨張タンクを取り付けます。

重力パイプラインネットワークは問題なく満たされているので、Mayevskyのクレーンに触れる必要はありません。最下部の補給栓からゆっくりと水を汲み上げるだけで、すべての空気が開いたタンクに入ります。ウォームアップ後もラジエーターが冷えたままの場合は、手動エアベントを使用してください。

サーマルエアカーテンの適用

外部の門やドアを開けるときに部屋に入る空気の量を減らすために、寒い季節には、特別なサーマルエアカーテンが使用されます。

他の時期には、再循環ユニットとして使用できます。このようなサーマルカーテンの使用をお勧めします。

  1. ウェットレジームのある部屋の外部ドアまたは開口部用。
  2. 玄関ホールが装備されておらず、40分で5回以上開くことができる構造物の外壁の開口部を常に開く場合、または推定気温が15度未満の領域で。
  3. 建物の外部ドアの場合、玄関のない建物に隣接している場合は、空調システムが装備されています。
  4. ある部屋から別の部屋への冷却剤の移動を避けるために、内壁の開口部または産業施設の仕切りに。
  5. 特別なプロセス要件があるエアコン付きの部屋のゲートまたはドア。

上記の目的のそれぞれについて空気加熱を計算する例は、このタイプの機器を設置するための実現可能性調査への追加として役立ちます。

サーマルカーテンによって部屋に供給される空気の温度は、外部ドアでは50度以下、外部ゲートまたは開口部では70度以下になります。

空気加熱システムを計算するとき、外部ドアまたは開口部から入る混合物の温度の次の値(度単位)が採用されます:

5-重労働中の産業施設および外壁から3メートルまたはドアから6メートル以内の職場の場所。
8-産業施設向けの重いタイプの作業用。
12-産業施設、または公共または管理棟のロビーでの中程度の重作業用。
14-産業施設の軽作業用。

家を高品質に暖房するには、発熱体の正しい位置が必要です。拡大するにはクリックしてください。

サーマルカーテンを備えた空気暖房システムの計算は、さまざまな外部条件に対して行われます。

外部ドア、開口部、またはゲートのエアカーテンは、風圧を考慮して計算されます。

このようなユニットの冷却剤の流量は、パラメータB(毎秒5 m以下の速度)での風速と外気温度から決定されます。

パラメータAの風速がパラメータBの風速よりも大きい場合は、パラメータAにさらされたときにエアヒーターをチェックする必要があります。

サーマルカーテンのスロットまたは外部開口部からの空気の流出速度は、外部ドアで毎秒8 m以下、技術的開口部またはゲートで毎秒25m以下であると想定されています。

空気ユニットを使用して暖房システムを計算する場合、パラメータBが外気の設計パラメータとして使用されます。

非稼働時間中のシステムの1つは、スタンバイモードで動作できます。

空気加熱システムの利点は次のとおりです。

  1. 暖房器具の購入とパイプラインの敷設のコストを削減することにより、初期投資を削減します。
  2. 大規模な施設内の気温の均一な分布、および冷却剤の予備的な除塵と加湿により、産業施設内の環境条件に対する衛生的および衛生的な要件を確保します。

家の熱損失を計算する例

カントリーハウスの総熱損失は、窓、ドア、壁、天井、および建物の他の要素の熱損失の合計であるため、その式はこれらの指標の合計として表されます。計算の原理は次のとおりです。

Qorg.k = Qpol + Qst + Qokn + Qpt + Qdv

特定の材料のパスポートに示されている構造、熱伝導率、および熱抵抗係数の特徴を考慮して、各要素の熱損失を決定することができます。

家庭での熱損失の計算は、数式だけで考えるのは難しいので、良い例を使用することをお勧めします。

評価
配管に関するウェブサイト

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