DIY 수직 풍력 발전기 : 수직 회전 축으로 풍차를 조립하는 방법

재생 가능, 생태학적, 친환경

아마도 새로운 모든 것이 잊혀진 오래된 것임을 상기시키는 것은 가치가 없을 것입니다. 사람들은 아주 오랜 시간 동안 강의 흐름의 힘과 바람의 속도를 사용하여 기계적 에너지를 얻는 방법을 배웠습니다. 태양은 우리를 위해 물을 데우고 자동차를 움직이고 우주선에 먹이를 줍니다. 개울과 작은 강의 바닥에 설치된 바퀴는 중세부터 일찍 들판에 물을 공급했습니다. 하나의 풍차는 주변의 여러 마을에 밀가루를 공급할 수 있습니다.

현재 우리는 간단한 질문에 관심이 있습니다. 집에 값싼 빛과 열을 제공하는 방법, 자신의 손으로 풍차를 만드는 방법? 5kW 이하의 전력, 가장 중요한 것은 가정에 전기 제품 작동을 위한 전류를 공급할 수 있다는 것입니다.

세계에서 자원 효율성 수준에 따라 건물 분류가 있다는 것은 흥미 롭습니다.

• 1980-1995년 이전에 지어진 재래식,
• 저 및 초저 에너지 소비 - 1kV / m당 최대 45-90kWh;
• 수동 및 비 휘발성, 재생 가능 소스에서 전류 수신 (예 : 회전식 풍력 발전기 (5kW)를 자신의 손이나 태양 전지 패널 시스템으로 설치하면이 문제를 해결할 수 있음)
• 필요한 것보다 더 많은 전기를 생산하는 에너지 활성 건물은 네트워크를 통해 다른 소비자에게 분배하여 돈을 받습니다.

옥상과 마당에 설치된 가정용 미니 스테이션은 결국 대규모 전력 공급업체와 경쟁할 수 있습니다. 그리고 여러 국가의 정부는 가능한 모든 방법으로 대체 에너지 원의 생성과 적극적인 사용을 장려합니다.

자신의 손으로 220V 풍력 발전기를 만드는 방법?

평균 풍속 4m / s에서 일정한 전기 흐름을 개인 주택에 제공하려면 충분합니다.

• 0.15-0.2kW, 기본 요구 사항으로 이동합니다.
• 전기 장비의 경우 1-5kW;
• 난방이 있는 집 전체에 20kW.

집에서 만든 모델

동시에 바람이 항상 불지 않는다는 점을 명심해야하므로 자신의 손으로 집용 풍차에는 충전 컨트롤러가있는 배터리와 인버터가 제공되어야합니다. 장치가 연결됩니다.

수제 풍차 모델의 경우 주요 요소가 필요합니다.

• 로터 - 바람에 의해 회전하는 부분;
• 블레이드, 일반적으로 목재 또는 경금속으로 장착됩니다.
• 풍력을 전기로 변환하는 발전기;
• 공기 흐름의 방향을 결정하는 데 도움이 되는 꼬리(수평 버전의 경우);
• 발전기, 꼬리 및 터빈을 고정하는 수평 레일;
• 성냥;
• 연결 와이어와 실드.

이 다이어그램을 사용하여 빌드할 수 있습니다.

쉴드의 전체 세트에는 배터리, 컨트롤러 및 인버터가 있습니다. 자신의 손으로 풍력 발전기를 만드는 방법에 대한 두 가지 옵션을 고려하십시오.

프레임에 발전기 설치

자전거 모터는 의도한 용도로 사용될 때 상당한 부하에서 작동합니다. 계산 된 모터 강도의 매개 변수는 제품을 수제 풍차 발전기로 사용하기위한 조건을 충족합니다. 발전기 샤프트는 10mm 두께의 알루미늄 합금으로 만들어진 DIY 프레임에 나사 연결을 통해 부착됩니다. 침대는 프레임에 볼트로 고정되어 있습니다.

침대의 치수, 구멍의 배치는 선택한 발전기의 치수에 따라 결정됩니다. 프레임 제조를 위해 단면 두께가 6-10mm인 채널 단면이 선택됩니다. 프레임의 구조적 치수는 회전 장치의 치수에 따라 다릅니다.

기본 구조 요소

다양한 풍력 터빈과 그 제조 방법에도 불구하고 모두 동일한 구조 요소로 구성됩니다.

윈드 휠

블레이드는 풍력 터빈의 가장 중요한 요소 중 하나로 간주됩니다. 그들의 디자인은 발전기의 다른 구성 요소의 작동에 영향을 미칩니다. 칼날을 만드는 데는 다양한 재료가 사용됩니다.

제조하기 전에 블레이드의 길이를 계산해야 합니다. 파이프를 제조용으로 사용하는 경우 직경은 최소 20cm, 계획된 블레이드 길이는 1m여야 합니다. 다음으로, 파이프는 퍼즐을 사용하여 4부분으로 절단됩니다. 한 부분은 템플릿을 만드는 데 사용되며 나머지 블레이드에 따라 절단됩니다. 그 후 공통 디스크에 조립되고 전체 구조가 발전기 샤프트에 고정됩니다. 조립된 윈드 휠은 균형을 맞춰야 합니다.균형은 바람으로부터 보호된 방에서 수행되어야 합니다. 작업이 올바르게 수행되면 휠이 자발적으로 회전하지 않습니다. 블레이드가 자발적으로 회전하는 경우 전체 구조가 균형을 이룰 때까지 블레이드가 손상됩니다. 맨 마지막에 블레이드의 회전 정확도가 확인됩니다. 왜곡 없이 동일한 평면에서 회전해야 합니다. 허용 오차는 2mm입니다.

돛대

풍력 터빈의 다음 구조 요소는 마스트입니다. 대부분의 경우 직경이 15cm가 아니어야하지만 길이는 최대 7m 인 오래된 수도관으로 만들어집니다. 설치예정지로부터 반경 30m 이내의 건축물이나 건축물이 있는 경우에는 마스트의 높이를 높인다.

전체 설비가 가능한 한 효율적으로 작동하도록 블레이드 휠이 주변 장애물 위로 최소 1미터 올라갑니다. 설치 후 마스트 바닥과 가이 와이어 고정용 못을 콘크리트로 붓습니다. 연장으로 직경 6mm의 아연 도금 케이블을 사용하는 것이 좋습니다.

발전기

풍력 터빈의 경우 자동차 발전기를 사용할 수 있으며 바람직하게는 더 높은 전력을 사용할 수 있습니다. 그들은 모두 동일한 디자인을 가지고 있으며 변경이 필요합니다. 풍차용 자동차 발전기의 유사한 변경에는 고정자 도체를 되감고 네오디뮴 자석을 사용하여 회전자를 제조하는 것이 포함됩니다. 단단히 고정하려면 로터 폴에 구멍을 뚫어야 합니다. 자석의 설치는 극의 교대로 수행됩니다.로터 자체는 종이로 싸여 있으며 자석 사이에 형성되는 모든 공극은 에폭시로 채워져 있습니다.

자석을 부착하는 과정에서 극성을 관찰해야 합니다. 따라서 로터는 전원에 연결됩니다. 포함된 로터는 자기장을 생성하고 각 자석은 끌어당기는 면에 의해 제자리에 접착됩니다.

로터를 연결하려면 전압이 12볼트이고 전류가 1~3암페어인 전원 공급 장치를 사용할 수 있습니다. 송곳니에 더 가까운 제거 가능한 링이 마이너스이고 양극이 로터의 끝 부분에 더 가깝게 위치하는 방식으로 연결됩니다. 회전자 또는 송곳니의 틈에 설치된 자석은 발전기를 자려하게 하며 이것이 주요 기능으로 간주됩니다.

회 전자의 회전이 시작될 때 자석이 발전기의 전류를 여기시키기 시작하고 코일에도 들어가 송곳니의 자기장이 증가합니다. 결과적으로 발전기는 훨씬 더 큰 값의 전류를 생성합니다. 발전기가 여기되고 전자기 극이 설치된 자체 회 전자에 의해 추가 전원이 공급되면 일종의 전류 순환이 나타납니다. 조립된 발전기를 테스트하고 획득한 출력 데이터를 측정해야 합니다. 300rpm에서 장치가 약 30볼트를 생성하는 경우 이는 정상적인 결과로 간주됩니다.

풍력 발전기 - 전기 공급원

유틸리티 요금은 적어도 1년에 한 번 인상됩니다. 그리고 자세히 살펴보면 몇 년 동안 동일한 전기 가격이 두 배 상승합니다. 지불 문서의 숫자는 비가 내린 후 버섯처럼 커집니다.당연히이 모든 것은 소득이 꾸준한 성장을 보이지 않는 소비자의 주머니에 부딪칩니다. 그리고 실질 소득은 통계에서 알 수 있듯이 하향 추세를 보입니다.

최근에는 네오디뮴 자석을 사용하여 간단하지만 불법적인 방법으로 전기 요금 인상에 맞서 싸울 수 있었습니다. 이 제품은 유량계 본체에 적용되어 멈췄습니다. 그러나 우리는 이 기술을 사용하는 것을 강력히 권장하지 않습니다. 이는 안전하지 않고 불법이며 캡처 시 벌금이 작아 보이지 않을 것입니다.

계획은 훌륭했지만 이후 다음과 같은 이유로 작동을 멈췄습니다.

빈번한 통제 라운드는 파렴치한 소유자를 대규모로 식별하기 시작했습니다.

• 통제 라운드는 더 빈번해졌습니다. 규제 당국의 대표자는 집집을 방문합니다.
• 카운터에 특수 스티커를 붙이기 시작했습니다. 자기장의 영향으로 어두워져 침입자가 드러났습니다.
• 카운터는 자기장에 내성이 생겼습니다. 전자 회계 장치가 여기에 설치됩니다.

따라서 사람들은 풍력 터빈과 같은 대체 전력 공급원에 관심을 갖기 시작했습니다. 전기를 훔치는 위반자를 폭로하는 또 다른 방법은 계량기의 자화 정도를 조사하는 것인데, 이를 통해 도난 사실을 쉽게 알 수 있다.

전기를 훔치는 위반자를 폭로하는 또 다른 방법은 계량기의 자화 정도를 조사하는 것인데, 이를 통해 도난 사실을 쉽게 알 수 있다.

바람이 자주 부는 지역에서는 가정용 풍차가 일반화되고 있습니다. 풍력 발전기는 바람 기류의 에너지를 사용하여 전기를 생성합니다. 이를 위해 발전기의 로터를 구동하는 블레이드가 장착되어 있습니다.생성된 전기는 직류로 변환된 후 소비자에게 전송되거나 배터리에 저장됩니다.

집에서 조립하고 공장에서 조립한 개인 주택용 풍력 터빈은 주요 또는 보조 전기 공급원이 될 수 있습니다. 다음은 보조 전원이 작동하는 일반적인 예입니다. 보일러의 물을 가열하거나 저전압 가정 조명을 공급하는 반면 나머지 가전 제품은 주 전원 공급 장치로 전원을 공급받습니다. 전기 네트워크에 연결되지 않은 집에서 주요 전기 공급원으로 작동하는 것도 가능합니다. 여기에서 그들은 먹습니다.

• 샹들리에와 램프;
• 대형 가전제품;
• 난방기구 등.

따라서 집을 난방하려면 10kW 풍력 발전 단지를 만들거나 구입해야 합니다. 이는 모든 요구 사항에 충분해야 합니다.

풍력 발전 단지는 12볼트 또는 24볼트에서 작동하는 기존 전기 제품과 저전압 제품 모두에 전력을 공급할 수 있습니다. 220V 풍력 발전기는 배터리에 전기가 축적되는 인버터 컨버터를 사용하는 방식에 따라 수행됩니다. 12, 24 또는 36V용 풍력 발전기는 더 간단합니다. 여기에는 안정 장치가 있는 더 간단한 배터리 충전 컨트롤러가 사용됩니다.

생성 장치

매개 변수가 24V 250W인 자전거용 전기 모터가 발전기로 사용됩니다. 5 ~ 15,000 루블의 유사한 제품. 인터넷을 통해 쉽게 주문할 수 있습니다.

표 2. 기술 250W 자전거 모터 사양

제조사	골든 모터(중국)
정격 공급 전압	24V
최대 전력	250W
정격 속도	200rpm
토크	20Nm
능률	81%
고정자 전원 유형	브러시리스

커플 링은 스포크를 고정하기위한 구멍을 통해 볼트로 모터 본체에 연결됩니다. 예를 들어 전자 컴퓨터의 테이프 드라이브에서 영구 자석 여자가 있는 전기 모터와 같이 보다 적절한 가격으로 발전기를 선택하는 것이 가능합니다. 장치 매개변수 300W, 36V, 1600rpm.

필요한 특성을 가진 발전기는 유사한 목적의 자동차 장치에서 손으로 만들 수 있습니다. 고정자는 변경되지 않으며 회전자에는 네오디뮴 자석이 장착되어 있습니다. 발전기의 이러한 변경에 대한 마스터의 리뷰는 긍정적입니다.

수제 발전기의 예

각 풍력 발전소는 세 가지 주요 요소로 조립됩니다.

• 풍차의 발전기는 오래된 자동차, 가전 제품에서 제거됩니다. 기계 부품이 없는 경우 풍력 발전기는 비동기식 모터에서 손으로 만듭니다.
• 돛대의 크기는 APU의 성능에 따라 다릅니다.
• 프로펠러는 발전기에 직접 장착되거나 벨트 피드로 고정됩니다.

자신의 손으로 효율적인 풍력 발전기를 만들려면 보조 부품이 필요합니다.

• 수신기의 기능을 수행하는 충전식 배터리 - 에너지 저장.
• 다른 유형의 전류를 변환하기 위한 컨트롤러 및 인버터.
• 연속 전원 공급을 위한 자동 전원 공급 스위치.

추진자

프로펠러는 추력을 생성하도록 설계되었습니다. 블레이드와 이를 엔진 샤프트에 연결하는 슬리브로 구성된 프로펠러입니다.

작동 가능한 프로펠러의 제조를 위해 3가지 조건이 고려됩니다.

• 모터 파워;
• 임펠러 직경;
• 회전 주파수.

지름 풍차용 블레이드 표 표시 또는 온라인 계산기에 따라 필요한 전력을 고려하여 계산됩니다.

발전기

자동차의 저렴한 풍력 터빈이 널리 보급되었습니다. 그러나 그들은 네오디뮴 자석으로 손으로 만든 소형 비동기식 모터보다 열등합니다. 이 디자인은 권선 제조와 함께 처음부터 조립되거나 로터가 다시 만들어집니다.

기계 전기 모터를 마무리해야 합니다.

산업 설비, 팬, 장비의 전기 모터가 우수합니다. 스크루 드라이버의 저전력 풍력 발전기의 경우 몇 가지 추가 부품이 필요하며 작동을위한 주요 조건은 블레이드 직경이 1.5-3 미터 여야한다는 것입니다.

일종의 소형 대안으로 프린터 스테퍼 모터로 휴대용 전기 설비를 쉽게 만들 수 있습니다. 이러한 장치는 집에서 휴대 전화를 충전하는 데 도움이 될 것입니다.

돛대

유형 선택은 소유자의 재정 및 기술 능력에 따라 다릅니다. 집에서 만든 발전소는 다음 유형의 돛대 중 하나에 설치됩니다.

• 스트레칭;
• 용접;
• 원추형;
• 유압.

강철 케이블의 스트레치 마크는 같거나 다른 수준에서 작은 직경의 파이프에 부착됩니다. 코너, 채널, 매립 또는 콘크리트는 말뚝에 적합합니다. 무겁고 높은 지지대는 캐스트 앵커가 있는 견고한 기초가 필요합니다. 최대 1kW의 낮은 발전기 전력과 구조의 가벼움으로 강도 문제는 중요하지 않습니다.

소음과 진동의 확산으로 인해 집 지붕에 수평 풍차는 설치할 수 없습니다.

로파트니키

집에서 만든 풍력 터빈의 에너지 효율은 날개의 수, 모양, 무게 및 재질에 영향을 받습니다. 사용 가능한 자금에서 자신의 손으로 풍력 터빈 용 블레이드를 만드는 것이 더 저렴합니다. 소스는 일반적으로 플라스틱, 금속, 목재입니다.

가장 단순한 것은 가정용 냉각기인 플라스틱 병으로 만들어지지만 내구성이 없습니다. 저렴한 옵션의 경우 계획에 따라 절단 된 PVC 파이프가 적합합니다.

알루미늄 판은 더 오래 지속됩니다. 유선형의 형상과 정확한 굽힘을 위해서는 금속 부품을 압연기에서 가공하는 것이 바람직하다.

마스터가 관심을 가질 수 있습니다. 유리 섬유 블레이드. 이를 위해서는 모델링을 위해 유리 섬유, 에폭시 접착제 및 목재 매트릭스가 필요합니다. 이 디자인은 자신의 손으로 항해용 풍력 발전기 또는 범선을 만드는 데 적합합니다.

작업 과정

돛대

전체 구조를 설치하기 전에 기후와 토양의 뉘앙스를 고려하여 적절한 볼륨의 3점 기초를 채웁니다. 콘크리트가 최대 강도(1주)에 도달한 후 풍력 터빈이 있는 마스트를 설치합니다. 덜 안정적인 옵션은 돛대를 0.5m 동안 땅에 묻고 확장을 사용하는 것입니다.

축차

그런 다음 로터를 만들고 발전기의 풀리(원주 주위에 림 또는 홈이 있는 마찰 휠로 구동 벨트 또는 로프로 움직임을 전달)를 다시 만들어야 합니다. 로터 직경은 평균 연간 풍속을 기반으로 선택됩니다. 최대 6-7m/s의 속도에서 5m 로터의 효율성은 4m 로터의 효율성보다 큽니다.

블레이드

우리는 줄자와 마커를 사용하여 배럴을 4 등분으로 나눈 다음 금속 가위 또는 그라인더로 미래의 날을 잘라냅니다. 다음으로 도르래와 바닥에 볼트로 발전기에 부착합니다. 볼트 위치는 매우 정확하게 측정해야 나중에 회전 조정에 어려움을 겪지 않습니다. 배럴에서 우리는 날을 구부리지만 날카로운 돌풍을 피하기 위해 합리적인 한도 내에서.

화합물

우리는 전선을 발전기에 연결하고 회로를 용량으로 조립합니다. 발전기를 돛대에 고정하고 전선을 돛대와 발전기에 고정합니다.그런 다음 발전기를 회로에 연결하고 배터리를 회로에 연결합니다(전선 길이는 미터 이하). 전선을 사용하여 부하를 연결합니다(최대 2.5kV 섹션). 선택적으로 700-1000W용 12-220V 인버터를 설치할 수 있습니다. 풍력 발전기의 회전 속도는 블레이드의 굽힘에 의해 설정됩니다.

4-5시간 안에 전체 장치가 조립됩니다. 이러한 풍력 발전기는 시골집이나 별장에 전력을 공급하기에 충분합니다.

에너지 생산 증가

마스트 높이를 18-26m로 높이면 평균 연간 풍속이 15-30% 증가합니다. 에너지 생산이 1.3~1.5배 증가합니다. 이 기술은 풍속이 4m/s 미만일 때 사용됩니다. 높은 마스트는 나무와 건물의 영향을 제거합니다.

로터 직경은 평균 연간 풍속에 따라 선택됩니다. 실제로 6-7m/s까지는 3m 로터의 출력이 2m 로터의 출력보다 높으며 표준 연간 속도에서는 출력이 감소합니다.

이러한 풍력 발전기는 시골집이나 별장에 전력을 공급하기에 충분합니다.

풍차의 장점과 작동 원리

현대식 수직 발전기는 가정용 대체 에너지 옵션 중 하나입니다. 이 장치는 돌풍을 에너지 자원으로 변환할 수 있습니다. 올바른 작동을 위해 바람의 방향을 결정하는 추가 장치가 필요하지 않습니다.

회전식 풍력 발전기는 자신의 손으로 매우 쉽게 만들 수 있습니다. 물론 그는 에너지가있는 개인 대형 별장 제공을 완전히 인수 할 수는 없지만 별채, 정원 경로 및 지역의 조명에 완벽하게 대처할 것입니다.

수직형 장치는 낮은 고도에서 작동합니다.유지 보수를 위해 고지대 수리 및 유지 보수 작업을 안전하게 수행하기 위해 다양한 장치가 필요하지 않습니다.

움직이는 부품이 최소화되어 풍력 터빈이 더욱 안정적이고 작동이 안정적입니다. 블레이드의 최적 프로파일과 로터의 원래 모양은 주어진 순간에 바람이 부는 방향에 관계없이 장치에 높은 수준의 효율성을 제공합니다.

소형 가정용 모델은 3개 이상의 가벼운 블레이드로 구성되며 가장 약한 돌풍을 즉시 잡아 풍속이 1.5m/s를 초과하는 즉시 회전하기 시작합니다. 이러한 능력으로 인해 효율성은 더 강한 바람이 필요한 대규모 설비의 효율성을 초과하는 경우가 많습니다.

발전기는 절대적으로 조용하게 작동하고 소유자와 이웃을 방해하지 않으며 대기로 유해한 배출물을 생성하지 않으며 수년 동안 안정적으로 작동하여 주거 건물에 정확하게 에너지를 공급합니다.

수직 풍력 발전기는 자기 부상의 원리로 작동합니다. 터빈이 회전하는 동안 실제 제동력과 함께 충격력과 양력이 형성됩니다. 처음 두 개는 장치의 블레이드를 회전시킵니다. 이 동작은 로터를 활성화하고 전기를 생성하는 자기장을 생성합니다.

수직 회전축이 있는 풍차는 수평 회전축보다 효율성이 열등하지 않습니다. 또한, 영토 위치에 대한 어떠한 주장도 하지 않으며 주택 소유자에게 편리한 거의 모든 장소에서 완벽하게 작동합니다.

장치는 완전히 독립적으로 작동하며 프로세스에서 소유자의 개입이 필요하지 않습니다.

수제 발전기의 장점

집에서 만든 발전기는 더 저렴한 비용으로 구입한 발전기보다 성능이 뛰어납니다.물론 재정적인 측면도 중요하지만 DIY 기기는 필요하고 명시된 요구 사항만 있는 기기입니다.

선택한 디자인이 효율성에 직접적인 영향을 미친다는 점을 고려해 볼 가치가 있습니다. 따라서 비동기식 발전기에서 효율 손실은 5%를 초과하지 않습니다. 습기와 먼지로부터 모터를 보호하는 본체의 간결한 디자인은 잦은 유지 보수의 필요성을 줄입니다. 비동기식 발전기는 출력의 정류기로 인해 전력 서지에 더 잘 견디며 연결된 장비의 손상을 방지합니다.

집에서 만든 발전기는 전력선의 거리에 관계없이 작동하여 어떤 조건에서도 전기를 공급합니다. 사용 가능한 연료 유형을 사용하여 에너지를 변환합니다.

이러한 장치는 전압 강하에 민감한 용접 기계, 백열 램프, 컴퓨터 및 모바일 장비에 효과적으로 공급합니다. 그것은 좋은 성능과 모터 자원을 가지고 있습니다.

이 장치는 기존 전원에 대한 좋은 대안이며 비상 정전 시 도움이 되고 비용을 절약할 수 있습니다. 이동식, 소형, 단순한 설계, 수리 용이 - 고장난 부품 및 조립품을 스스로 교체할 수 있습니다.

무엇보다 홈메이드는 사이즈가 작아 협소한 방에도 쉽게 설치할 수 있다.

집에서 만든 발전기를 작은 방에 놓을 수 있습니다. 컴팩트 한 디자인으로 인해 장치 설치에 많은 공간이 필요하지 않습니다.

사용된 연료 유형에 따라 발전기는 사용 중 예방 조치만 필요합니다.집에서 만든 발전기를 작동하는 동안 안전 예방 조치를 준수해야합니다. 전기 케이블을 모니터링하고 꼬이지 않도록하고 손으로 맨손으로 전선을 만지지 마십시오.

집에서 만든 발전기를 작동하는 동안 안전 예방 조치를 준수해야합니다. 전기 케이블을 모니터링하고 꼬이지 않도록하고 손으로 맨손으로 전선을 만지지 마십시오.

드디어

수제 풍력 발전기의 요소를 올바르게 선택하면 집 전체에 중단 없는 전압을 제공하는 좋은 모델을 만들 수 있습니다.

자신의 능력에 자신이 없거나 도구가 충분하지 않은 경우 가정용 풍차를 구입하면 전기를 절약할 수 있습니다. 이러한 장비는 오늘날의 경제에서 점점 대중화되고 있으며 개인 주택에 적합합니다.

집에서 만든 풍력 터빈은 일반적으로 시끄럽고 안정적이지 않지만 성능은 구매한 것보다 훨씬 낮습니다. 원하는 장비를 선택하여 장착하세요.

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