寒冷地区用空气源热泵技术进展
低温环境下空气源热泵的应用分析

低温环境下空气源热泵的应用分析低温环境下空气源热泵主要应用于制冷和供暖系统中。
它通过将低温环境中的热能吸收并转化为高温热能,提供制冷或供暖的效果。
由于低温环境下空气的热能较低,因此在低温环境下的空气源热泵系统需要更加高效的工作方式和设计。
采用高效的压缩机是提高低温环境下空气源热泵系统效能的重要因素。
在低温环境下,由于空气的热能较低,传统的压缩机往往效能不高。
采用高效的压缩机可以提高系统的COP(Coefficient of Performance,性能系数)值,提高能源利用率。
目前,一些新型的涡旋压缩机和双螺杆压缩机可以有效地应对低温环境下的工作条件,提高系统的能效。
采用先进的换热器设计可以提高低温环境下空气源热泵的工作效果。
换热器是空气源热泵中的核心组件之一,它对系统的能效起着至关重要的作用。
在低温环境下,空气源热泵需要从空气中吸收尽可能多的热能,而传统的换热器设计往往存在一定的热损失。
采用先进的换热器设计可以提高换热效果,减少热损失,提高系统的能效。
采用适当的制冷剂也是提高低温环境下空气源热泵系统效能的关键。
由于低温环境下空气的热能较低,因此制冷剂的选择尤为重要。
一些传统的制冷剂在低温环境下的性能较差,因此需要采用新型的低温工质来提高系统的性能。
如今,一些新型的制冷剂,如天然气、氨气等具有更好的低温性能和环境友好性,可以有效地提高低温环境下空气源热泵系统的效能。
低温环境下空气源热泵的应用具有很大的潜力。
通过采用高效的压缩机、先进的换热器设计和适当的制冷剂,可以提高系统的能效,减少能源消耗,实现节能环保的供暖和制冷效果。
目前低温环境下空气源热泵的技术还有待进一步提高和完善,需要在制造技术、设计理论、运行管理等方面进行深入研究和探索,以促进其在低温环境下的广泛应用。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用

光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用1. 引言1.1 光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用在北方寒冷地区,采暖需求量较大,传统的采暖方式存在能耗高、环境污染等问题,因此寻找一种节能环保的采暖方式显得尤为重要。
而光伏+空气源热泵系统的应用则成为了一种备受关注的解决方案。
光伏+空气源热泵系统在北方寒冷地区的应用具有诸多优势,包括节能环保、稳定性强、运行成本低等。
该系统还可以根据需求灵活调节运行模式,适应不同气候条件下的供暖需求。
通过合理的系统设计和运行管理,光伏+空气源热泵系统在北方寒冷地区能够实现更加高效的能源利用,为建筑采暖提供可持续的解决方案。
该系统在北方寒冷地区的应用前景十分广阔,有望成为未来采暖行业的发展方向。
2. 正文2.1 光伏和空气源热泵技术概述光伏和空气源热泵是两种独立的清洁能源技术,它们的结合应用在北方寒冷地区具有很大的潜力。
光伏技术是利用太阳能光辐射产生的光伏效应来转换成电能的技术,其优势在于可再生、零排放、资源丰富等特点。
而空气源热泵是一种利用低温空气中的热能来提供采暖、热水等服务的技术,具有节能、环保、稳定性好等特点。
光伏和空气源热泵技术的结合应用可以实现能源利用的最大化,提高能源利用效率。
在北方寒冷地区,光伏可以利用雪后的太阳光照射,产生电能;而空气源热泵则可以利用低温的空气来提供采暖服务,相互补充,使系统更加稳定可靠。
光伏和空气源热泵技术的搭配还可以减少对传统能源的依赖,降低温室气体的排放,对环境保护具有积极的意义。
光伏和空气源热泵技术的结合应用在北方寒冷地区具有较大的潜力和优势,可以为当地提供稳定、清洁的能源服务,推动地区绿色低碳发展。
2.2 光伏在北方寒冷地区的应用优势光伏在北方寒冷地区的应用具有诸多优势。
太阳能资源丰富,即使在冬季光照较短的情况下,也能够为光伏系统提供足够的能量。
光伏系统可以灵活布局在建筑物的屋顶或墙面上,充分利用建筑物的空间进行能量收集,同时还能起到遮阳保温的作用。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用

光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用
所谓光伏,就是利用太阳能来发电,将太阳能通过光伏电池板转换成电能。
光伏电池板通过较高的电压输出电流,将太阳能转换成直流电,再通过逆变器将直流电变成可供家庭使用的交流电。
在北方寒冷地区,尽管光照时间相对较短,但只要有阳光,就能够产生一定的电能。
通过光伏发电,可以降低家庭用电成本,同时也达到了节能减排的目的。
空气源热泵是一种新型的传统供暖方式,它利用空气中的低温热能,通过热泵的工作原理,将低温热能转化为高温热能,用于供暖和取暖。
在北方寒冷地区,采用空气源热泵供暖,相较于传统供暖方式,具有多种优势。
首先,空气源热泵不需要燃料,不会释放有害物质,环保节能。
其次,空气源热泵不受气候影响,可以在任何气温下使用,具有很高的适应性和可靠性。
最后,空气源热泵体积较小,安装方便,可以节省房屋内外的空间。
在北方寒冷地区,采用光伏+空气源热泵的方式进行供暖和取暖,可以有效地解决供暖难题,并且达到了节能减排的目的。
但是在实际使用过程中,还需要注意以下几点:
1. 光伏发电的效率受到环境因素的影响,需要根据当地的实际情况进行布局和安装。
2. 空气源热泵需要在冬季维护,及时清理灰尘和杂物,保证设备正常运行。
3. 空气源热泵需要接地,确保电器的安全。
4. 在光伏发电和空气源热泵运行时,将产生一些噪音和震动,需要注意降低噪音和减少震动。
总的来说,光伏+空气源热泵是一种环保节能的新型能源利用方式,在北方寒冷地区的应用前景十分广阔。
通过科学合理地布局和装配,可以为人们带来更加舒适和便利的生活方式。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用

光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用
光伏+空气源热泵是一种将光伏发电技术与空气源热泵技术相结合的新型能源利用系统。
在北方寒冷地区的应用中,光伏+空气源热泵具有以下几个方面的优势和应用价值。
光伏+空气源热泵系统具有绿色环保的特点。
光伏发电技术利用太阳能转化为电能,
不会产生任何污染物和温室气体排放,对环境友好。
而空气源热泵则利用空气中的热能进
行供暖和热水的制备,不需要燃料燃烧,不会产生废气和灰渣。
光伏+空气源热泵系统能
够减少能源消耗和环境污染,对于改善北方寒冷地区的能源结构和环境质量具有积极意
义。
光伏+空气源热泵系统具有高效节能的特点。
光伏发电技术可以将太阳能转化为电能,可为光伏+空气源热泵提供所需的电力能源,从而实现电能的自给自足。
而空气源热泵技
术则利用室外空气中的热能进行供暖和热水的制备,不需要额外消耗燃料,因此具有较高
的能源利用效率。
光伏+空气源热泵系统既可以满足家庭的电力需求,又可以提供舒适的
供暖和热水,节约能源成本,提高能源利用效率。
光伏+空气源热泵系统具有适应北方寒冷地区气候条件的能力。
光伏发电技术可以在
寒冷的环境中正常运行,而空气源热泵也可以在低温条件下稳定工作。
光伏+空气源热泵
系统能够同时满足供电、供暖和热水的需求,适应北方寒冷地区的能源需求。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用具有绿色环保、高效节能、可再生能源和适
应气候条件等优势。
未来,随着科技的进一步发展和系统的不断完善,光伏+空气源热泵
系统在北方寒冷地区的应用前景将更加广阔。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用

光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用随着全球气候变暖的影响日益显现,清洁能源的兴起成为人们关注的热点话题。
在北方寒冷地区,日照时间较短、气温较低,采用光伏发电和空气源热泵进行能源利用成为一种有效的方式。
本文将介绍光伏和空气源热泵在北方寒冷地区的应用,并分析其优势和挑战。
光伏发电是一种利用太阳能照射产生的光伏效应直接将太阳能转换成电能的技术。
在北方寒冷地区,由于日照时间短,光伏发电的效率受到一定的影响。
随着科技的不断进步,光伏电池的转换效率不断提高,使得在北方寒冷地区依然可以进行光伏发电。
光伏发电不会产生二氧化碳等有害气体,对环境无污染,并且具有可再生性,因此在北方寒冷地区具有较为广泛的应用前景。
空气源热泵是一种绿色环保、能源利用率高的供热系统,它可以将周围的冷气源通过压缩热泵技术升温,并用于采暖、热水等。
在北方寒冷地区,空气源热泵可以有效地利用环境中的低温热量进行供热,而且不需要消耗化石能源。
与传统的锅炉供暖相比,空气源热泵具有能源利用率高、环保、安全等优势,因此在北方寒冷地区有着广泛的推广应用前景。
光伏发电和空气源热泵的结合,可以形成一种能源互补的模式,实现能源的联合利用。
在北方寒冷地区,光伏发电可以为空气源热泵提供电力,而空气源热泵可以为光伏发电系统提供供暖和热水,形成一种互惠互利的能源闭环。
这种模式不仅可以降低能源利用成本,提高能源利用效率,还可以减少对化石能源的依赖,对环境具有较好的保护作用。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用也面临一些挑战。
首先是光伏发电效率的影响,日照时间短、气温低会影响光伏发电的效率,因此需要选择转换效率高的光伏电池,并合理安排光伏板的角度和方向,提高光伏发电系统的效率。
其次是空气源热泵的供热效果,在严寒地区,空气源热泵需要具备一定的制热能力,因此需选择适合寒冷地区气候的空气源热泵设备,并采取适当的保温措施,提高供热效果。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用具有较为广阔的前景。
空气源热泵采暖技术在寒冷地区的应用研究

空气源热泵采暖技术在寒冷地区的应用研究摘要:随着科技与时代的发展,当前国际社会经济发展趋势已然朝着低碳环保发展。
近年来,我国确立了3060双碳目标,对高效、清洁能源的需求与日俱增。
这也对我国现代化城市楼宇建设提出了更高的要求,尤其是在寒冷地区楼房供暖方面。
而空气源热泵采暖技术,这一种高效、清洁的新供暖方式开始逐渐进入了公众的视野。
关键词:空气源热泵;热源;采暖技术;寒冷地区随着热泵技术不断发展,空气源热泵采暖技术不仅可以提升建筑供暖系统的整体性能,还更加的环保与节能。
尤其是在寒冷地区空气源热泵采暖技术的建筑供暖成本将比新型中央集中供暖系统更高效、更具性价比。
一.我国背景介绍1.1能源现状改革开放以来,我国社会经济飞速发展,成为全球最大的能源消费国以及能源消耗国之一。
近年来,我国不断促进水电、风电等可再生清洁能源的开发建设与发展利用,成为了全球最大的能源生产国。
虽然,我国极力推动低碳能源替代高碳能源,可再生能源替代化石能源,但仍然大规模的使用煤炭等化石能源。
同时,在能源的高效利用方面仍然存在不足。
1.2寒冷地区供暖现状我国寒冷地区多采用集中供暖系统,能源主要为煤炭、天然气和电力等。
在整个供暖系统的热源结构中,煤炭仍然是最主要的供暖能源,燃煤锅炉是最普遍的采暖方式。
采用大规模的燃煤供暖,通过燃煤锅炉进行供暖,虽然成本相对较低,但增加碳排放对环境照成严重污染,而且燃煤锅炉对于能源利用效率非常低。
同时,采用天然气作为供暖能源的燃气锅炉,虽然相比于燃煤锅炉对环境的污染小以及能源利用率较高。
但天然气价格要远高于煤炭,这也导致燃气锅炉在供暖成本控制上不及燃煤锅炉,无法做到全国大规模应用。
而采用电力作为供暖能源的热泵,则成为了符合低碳环保、高效的最佳清洁采暖方式。
二.热泵热泵是一种可从土壤、空气和水中吸取热量,并将其传递给需加热对象进行热量交换的高效、环保、节能的采暖技术。
也可说是一种从低档热能向高档传递的提升装置。
空气源热泵地板采暖在寒冷地区的实践

空气源热泵地板采暖在寒冷地区的实践一、概述:以空气为热泵的热源在寒冷地区进行采暖是当前研究的热点[1][2]因为它较之以往的燃煤、燃油、直接用电等取暖方式,在环保、节能、安全使用,甚至经济等方面有突出的优点,其可推广性也超过了水源、地源热泵。
北京清华索兰环能技术研究所,创出了一条新思路,即在改进现有热泵低温性能的基础上,使之与低温水地板辐射采暖相结合,建立了京、津、青岛、武汉等20多个工程试点,经过两冬的详测,在保证室内18℃以上的舒适环境及无辅助热源的前提下,获得了节能50%以上的可喜结果。
2002年3月28日在北京通过了建设部科技司主持的专家鉴定,达到了“国内首创、国际先进水平”。
二、“索兰”空气热泵的低温性能及采暖设计要点:经过中国家用电器研究所检测所检测,“索兰”空气热泵有如下表的低温性能:表一“索兰’”空气源热泵的低温性能:根据表一,得出以下的设计原则1、空气热泵机组容量的选择:(用于地板采暖)机组容量(W)=当地建筑采暖设计负荷(W/m2)×用户采暖的建筑面积(m2)÷(1-β)×0.85-0.92、室外机最好安装在冬季主导风的背风面,应设遮雪蓬,机组如安装在平台上,则底面应抬高至少20cm,以免化霜结冻,机组吸风口距障碍物至少25cm,双机之间距离至少20cm。
3、地板下埋管的设计空气热泵作为热源时,供水温度或供回水平均温度应尽可能设计得低些,以使机组效率尽可能高,又由于工程实践证明本机组的供回水温差较少仅2-3℃,所以,选择地下埋管时可参照“低温热水地板辐射供暖应用技术规程”( DBJ/T01-49-2000)附录 E-1至 E-3中平均水温35℃一栏,按照地板所需散热量选择间距,然后,将管道直径放大到Φ20/16成间距缩小一档即可。
三,工程实践的分析:在京、津地区建立了一些住宅用空气热泵地板采暖工程,即北京曙光花园甲11号楼405、海丰园1号楼402、天津银河公寓3号门、望京世安家园以及回龙观云趣园等住宅;现对其测试结果进行总结分析。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用

光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用光伏发电是利用太阳能光照转化为电能的过程,通过将太阳能转化成电流,再通过逆变器转换成市电供家庭使用。
在北方寒冷地区,由于日照时间较短,气温较低,光伏发电效率相对较低。
北方寒冷地区的冬天阳光较充足,太阳辐射强度相对较高,可以通过优化光伏板的安装角度和朝向,提高光伏发电效率。
光伏发电系统还可以通过将多个光伏板连接起来组成光伏阵列,有效提高系统的发电能力。
光伏发电系统可以将多余的电能存储在电池中,以便在夜间或阴天使用。
空气源热泵是一种利用室外空气中的热能进行加热、制冷和热水供应的能源系统。
它不像传统的燃煤、燃油或电锅炉那样需要燃料,而是通过循环系统从室外空气中吸收热能,并将其传递给室内的供暖系统。
在北方寒冷地区,虽然室外的空气温度较低,但空气中仍然含有一定的热能,空气源热泵能够通过压缩机和蒸发器等设备提取这些热能,并将其转化为供暖用的热量。
与传统的供暖方式相比,空气源热泵具有高效、环保的特点,能够显著降低能源消耗和碳排放。
将光伏发电和空气源热泵结合应用于北方寒冷地区的建筑中,可以有效地解决冬季供暖和热水供应的问题。
光伏发电系统通过太阳能转换成电能,可以为建筑提供清洁的电力,满足日常用电需求,同时将多余的电能储存起来。
空气源热泵系统利用光伏发电系统提供的电能,从室外空气中吸收热能进行供暖和热水供应。
这种组合应用不仅能够减少对传统能源的依赖,降低排放的二氧化碳和其他有害气体,还能够显著降低能源消耗和能源开支。
光伏+空气源热泵的应用在北方寒冷地区仍然面临一些挑战。
光伏发电在冬季光照时间较短、气温较低的情况下效率较低,需要通过优化设计和技术提升系统的发电能力。
空气源热泵在低温下效率也会有所下降,需要采取措施提高其性能。
还需要针对北方寒冷地区的天气特点,采取合理的建筑设计和热控制措施,以保证供暖和热水供应的质量和稳定性。
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寒冷地区用空气源热泵技术进展
08级设备一班 21号 李涑瑶
摘要:空气源热泵技术是一项节能技术,推广其应用对于环境保护具有重要
的意义。综述了寒冷地区用空气源热泵技术的进展,包括采用双级压缩(包括准
二级压缩)和复叠循环来降低压比;采用变频压缩机在制热时加大制冷剂的循环
量;采用Turbo技术、高效压缩机技术、高效换热器技术等来提高空气源热泵的
低温制热性能;用电加热气液分离器以及它到压缩机之间的吸气管路,提高蒸发
温度和蒸发压力等。指出空气源热泵用于寒冷地区的采暖在技术上是可行的,但
是需要付出代价。在此基础上提出了一种可以充分利用室外侧换热器的复叠循环
系统。
关键词:空气源热泵;双级压缩循环;复叠循环;寒冷地区变频技术;辅助
电加热
0 前言
空气源热泵能够以较低的能量消耗,实现把低温位热能输送至高温位的功
能,能大量利用自然资源和余热资源中的热量,有效减少了输入能,很好地满足
了冬季采暖的要求。具有安装使用方便、能量利用效率高、减少温室效应、环保
等优点,在世界范围内得到广泛应用。然而,空气源热泵应用于寒冷地区冬季制
热时,随着室外环境温度的降低,制冷剂吸气比容增大,使得机组吸气量随着外
温的降低迅速下降,这样机组的制热量也就相应按比例下降;而且随着室外环境
温度的降低,吸气压力的降低,压缩机的压比增大,机组的压力比严重偏离最优
值,系统压缩过程严重偏离正常压缩过程,导致机组排气温度急剧上升。压缩比
增大造成压缩机的输气系数、输气量及效率下降,同时压缩机排气温度过高,使
润滑油的粘度急剧下降,影响压缩机的润滑。压缩比过大使得热泵在北方最寒冷
的时候无法正常运行;压缩机排气温度超温,系统频繁启停,无法正常T作。阻
碍了很节能的热泵产品在北方寒冷地区的推广应用。就现在看来,解决这些问题
的技术措施主要有:通过双级压缩(包括准二级压缩)、复叠循环来降低压比;采
用变频压缩机在制热时加大制冷剂的循环量;用电加热气液分离器以及它到压缩
机之间的吸气管路,提高蒸发温度和蒸发压力。本文将介绍采用双级压缩(包括
准二级压缩)和复叠循环空气源热泵技术的最新发展。
1 准二级压缩空气源热泵技术
为解决低温制冷时机组的性能与投资关系问题,在20世纪80年代中期有学者
提出了带经济器的准二级压缩系统,并在螺杆机组中得到成功应用。研究指出这
种系统在低温] 况下的节能效果显著,对于蒸发温度在.15~40℃范围内的低温
工况,采用这种经济器系统可以使得制冷量增大l9%~44%,制冷系数提高7%~
30%,研究表明在.30℃的工况下,该系统完全可以取代双级压缩系统。在储蓄
罐和涡旋压缩机之间设置了向涡旋压缩机喷射液态制冷剂的旁通流路和喷射液
态制冷剂控制阀。在向房间加热时,向压缩机中喷射一部分液态制冷剂;另外,
对应于室内空气温度的状况控制涡旋压缩机的转速。在室外气温低时,边通过液
态喷射进行压缩机冷却,边使涡旋压缩机高速运转,可以提高房间加热能力,得
到针对寒冷地区的热泵空调机。由于在此低室外温度时涡旋压缩机可以在高斥力
下运转,因而通过增加涡旋的圈数,或在涡旋压缩机的排泄口设置阀,就可以实
现高效率运转:另外,伴随涡旋压缩机的高压力比化的高温化通过将从液态喷射
回路供给的液态制冷剂提供给压缩机内,就可以适宜地保持压缩机驱动电机的线
圈温度、制冷剂排泄温度通过如此构成室外空气源热泵空调机,即使室外空气温
度不足.15℃,也能通过高压力比运转压缩机进行高效率运转。另外,由于压缩
机的高速运转可以发挥高的房间加热能力,得到针对室外温度不足一l5℃的寒冷
地区的热泵空调机。
2 双级压缩空气源热泵技术
针对空气源热泵冷热水机组在寒冷地区冬季使用时结霜、热效率低等问题,
在冬季,用放置在室外的空气源热泵冷热水机组制备10~20℃的温水,通过水环
路送至室内的水一空气热泵或者水一水热泵系统从水中提取热量,以达到供暖目
的。整个系统通过水回路将空气源热泵和水源热泵组成耦合的双级热泵供暖系
统。
在严寒冬季制热工况下,该双级压缩低温热泵装置中的高压级单元投入运
行。一方面,低温低压的气态制冷剂由低压级压缩机压缩成为温度较高的中压气
态制冷剂,经高压级四通阀流向高压级压缩机吸气管;另一方面,由高压贮液器
流出并进入中间冷却器的高温高压制冷剂分为两路,一小部分经电磁阀进入中间
节流热力膨胀阀,在此节流成中温中压的气液混合制冷剂后进入中间冷却气的中
温中压制冷剂通道,吸收流经中间冷却器高温高压制冷剂通道内液态制冷剂的热
量而蒸发,同时高温高压液态制冷剂得到充分的过冷,蒸发出的中温中压制冷剂
与由四通阀流出的温度较高的中压制冷剂蒸汽混合,混合后的气态制冷剂进入高
压级压缩机,压缩成高高压气态制冷剂,再经高压级四通阀流入制冷剂/水换热
器,将所携带的热量释放给水路中循环水以加热循环水,实现制取热水的目的;
高温高压的制冷剂蒸气在此冷却、冷凝成为高温液体,在通过单向阀进入高压 液
器中;南高压贮液器流出的高压液态制冷剂一小部分经电磁阀、中间节流热力膨
胀阀进入中间冷却器的中温中压制冷剂通道,大部分高压液态制冷剂流经中间冷
却器高温高压制冷剂通道,吸收中温中压制冷剂通道内制冷剂的蒸发潜热而实现
大幅度的过冷;得到充分过冷的高压液态制冷剂,经制热用热力膨胀阀节流降压
成为低温低压的液态与气态混合制冷剂,再进入制冷剂/空气换热器,吸收室外
空气的热量蒸发成低温低压的气态制冷剂,再流经四通阀、气液分离器返回压缩
机,完成制热循环。采用该系统的热泵装置不仅具有普通热泵装置在夏季和一般
冬季况下的性能和功用,而且能在.18℃的低温环境中稳定、可靠地长期运行,
且具有足够的制热量和较高的性能系数,压缩机排气温度始终低于130℃,能够
在没有辅助热源的条件下满足寒冷地区冬季的采暖要求.
3 复叠循环空气源热泵技术
在研究空气源热泵的低温制热问题时,系统采用复叠循环技术,夏季制冷工
况和普通冬季制热T况工作时,只开启高压侧压缩机;低温制热工况时,开启低
压侧和高压侧压缩机,低压侧压缩机的高温排气在冷凝蒸发器冷凝,高压侧压缩
机的排气通过制冷剂/水换热器和制热膨胀阀后进入冷凝蒸发器蒸发。把制冷剂
/水换热器和水泵分别换成制冷剂/空气换热器和分机,可以直接向房间送风。
本系统可以充分利用室外侧换热器。
4 结论
空气源热泵技术是一项节能环保的技术,但是空气源热泵在寒冷地区应用时
受到压比、排气温度过高等问题。文中综述了寒冷地区用空气源热泵技术的新进
展,包括采用准二级压缩循环、二级压缩循环、复叠循环、辅助电加热等。通过
介绍,可以发现空气源热泵技术用于寒冷地区的采暖是可行的,但是需要付出代
价。在此基础上提出了一种可以充分利用室外侧换热器的复叠循环系统。
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