CN110057038B - 一种空调除湿控制方法及空调器 - Google Patents
一种空调除湿控制方法及空调器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种空调除湿控制方法及空调器,该空调除湿控制方法包括:在除湿模式下,检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度;根据当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节蒸发温度;根据当前室内环境温度、第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度,控制加热器的运行状态。本发明的空调除湿控制方法通过检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,然后,根据当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节蒸发温度,可实现精准除湿,同时,本发明根据当前室内环境温度与预设室内环境温度的差异,控制加热器的运行状态,可在精准加湿的同时,实现出风温度的有效控制,进而有利于提高空调除湿过程的舒适感。
Description
技术领域
本发明涉及空调器技术领域,特别涉及一种空调除湿控制方法及空调器。
背景技术
南方的春季,雨水较多,在三四月份经常出现回南天,造成家具,衣物等回潮发霉等现象。消费者往往使用空调的除湿功能来降低房间湿度,空调除湿采用减焓除湿方法即降低环境中的空气温度,使之低于高湿空气的露点温度,实现水分从空气中脱离,其方法除湿效率较好,但由于三四月份的环境温度不高,除湿过程中的干燥空气温度较低,吹在房间内,产生凉意,使得除湿过程中的舒适感较差。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种空调除湿控制方法,以解决现有空调除湿过程舒适感较差的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种空调除湿控制方法,包括:
在除湿模式下,检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度;
根据所述当前室内环境温度和所述当前室内环境相对湿度调节蒸发温度;
根据所述当前室内环境温度、第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度,控制加热器的运行状态。
可选地,根据所述当前室内环境温度、第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度,控制加热器的运行状态,包括:
将所述当前室内环境温度与第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度比较,其中,第一预设室内环境温度>第二预设室内环境温度;
若所述当前室内环境温度≥第一预设室内环境温度,则加热器不开启;
若所述当前室内环境温度≤第二预设室内环境温度,则加热器按照设定程序调节加热功率;
若第二预设室内环境温度<所述当前室内环境温度<第一预设室内环境温度,则加热器按照最小功率开启。
可选地,加热器按照设定程序调节加热功率,包括:
根据所述当前室内环境温度和所述当前室内环境相对湿度调节空调器的除湿风量;
根据所述蒸发温度确定出风温度;
根据所述除湿风量、所述出风温度、所述当前室内环境温度调节加热器的加热功率。
可选地,根据所述除湿风量、所述出风温度、所述当前室内环境温度调节加热器的加热功率,包括:按照如下关系式调节所述加热器的加热功率P:
P=Cp×V×ρ×ΔT/k
式中,Cp为空气比热容;
V为除湿风量,单位为m3/h;
ρ为空气密度;
ΔT为当前室内环境温度和出风温度的温差,单位为℃;
k为常数。
可选地,在除湿模式下,检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,包括:在除湿模式下,以第一预设时间为检测周期,检测多个检测周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度。
可选地,所述空调除湿控制方法还包括:
获取目标室内环境相对湿度;
根据第一检测周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度确定初始绝对含湿量;
根据所述第一检测周期的当前室内环境温度和所述目标室内环境相对湿度确定目标绝对含湿量;
获取当前检测周期的出风温度;
根据所述出风温度和100%相对湿度确定当前绝对含湿量;
根据所述初始绝对含湿量、所述目标绝对含湿量、所述当前绝对含湿量确定当前除湿比;
根据所述当前除湿比和预设除湿比的差异,判断是否继续除湿。
可选地,根据所述当前除湿比和预设除湿比的差异,判断空调器是否继续除湿,包括:
将所述当前除湿比和预设除湿比进行比较;
若所述当前除湿比>预设除湿比,则检测下一检测周期的当前室内环境相对湿度;
根据所述下一检测周期的当前室内环境相对湿度和所述目标室内环境相对湿度的差异,判断空调器是否继续除湿。
可选地,根据所述下一检测周期的当前室内环境相对湿度和所述目标室内环境相对湿度的差异,判断空调器是否继续除湿,包括:
将所述下一检测周期的当前室内环境相对湿度和所述目标室内环境相对湿度进行比较;
若所述下一检测周期的当前室内环境相对湿度>所述目标室内环境相对湿度,则空调器继续除湿;
若所述下一检测周期的当前室内环境相对湿度≤所述目标室内环境相对湿度,则空调器停止除湿。
可选地,根据所述初始绝对含湿量、所述目标绝对含湿量、所述当前绝对含湿量确定当前除湿比,包括:
按照如下关系式确定所述当前除湿比X:
式中,ε为修正系数,取值为0.8;
β为修正系数,取值为2;
M为初始绝对含湿量,单位为g/kg;
N为当前绝对含湿量,单位为g/kg;
W为目标绝对含湿量,单位为g/kg;
V为除湿风量,单位为m3/h;
S为房间面积,单位为m2;
H为房间高度,单位为m;
ρ为空气密度。
相对于现有技术,本发明所述的空调除湿控制方法具有以下优势:
本发明的空调除湿控制方法通过检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,然后,根据当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节蒸发温度,可实现精准除湿,同时,本发明根据当前室内环境温度与预设室内环境温度的差异,控制加热器的运行状态,可在精准加湿的同时,实现出风温度的有效控制,进而有利于提高空调除湿过程的舒适感。
本发明的另一目的在于提出一种空调器,以解决现有空调除湿过程舒适感较差的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种空调器,包括:
加热器,用于提升出风温度;
温度传感器,用于检测当前室内环境温度;
湿度传感器,用于检测当前室内环境相对湿度;
控制器,用于根据上述方法控制所述空调器的运行方式。
所述空调器与上述空调除湿控制方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的空调除湿控制方法的一种实施方式的流程图;
图2为图1中步骤S3的具体实施流程图;
图3为图2中步骤S33的具体实施流程图;
图4为本发明实施例所述的空调除湿控制方法的另一种实施方式的流程图;
图5为图4中步骤S10的具体实施流程图;
图6为图5中步骤S103的具体实施流程图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明中空调在除湿模式下,压缩机将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的过热气态制冷剂,然后经过冷凝器散热将高温高压的气态制冷剂冷却成中温高压的液态制冷剂,液态制冷剂经过电子膨胀阀将中温高压制冷剂节流成低温低压的制冷剂,与室内的空气换热后,再次回到压缩机,在节流过程中采用低流量高压比的方式,使得蒸发温度低于空气的露点温度,从而将空气中的水分析出,变成干燥空气,较低温度的干燥空气经过加热器加热升温后,再从空调出风口排出,有利于提高除湿的舒适度,因此,本发明基于此原理进行空调除湿控制,以实现空调的恒温除湿,进而提高除湿舒适度。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
结合图1-6所示,一种空调除湿控制方法,包括:
S1、在除湿模式下,检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,其中,当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度的检测可通过在空调进风口处设置温度传感器和湿度传感器实现;
S2、根据当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节蒸发温度,其中,当当前室内环境温度较低和当前室内环境相对湿度较高时,可适当降低蒸发温度,以提高除湿效率;当当前室内环境温度较高和当前室内环境相对湿度较低时,可适当提高蒸发温度,但需低于当前室内环境中空气的露点温度,以降低能耗;
S3、根据当前室内环境温度、第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度,控制加热器的运行状态。
本实施例的空调除湿控制方法通过检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,然后,根据当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节蒸发温度,可实现精准除湿,同时,本实施例根据当前室内环境温度与预设室内环境温度的差异,控制加热器的运行状态,可在精准加湿的同时,实现出风温度的有效控制,进而有利于提高空调除湿过程的舒适感。
在本实施例,其中,根据当前室内环境温度、第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度,控制加热器的运行状态,具体包括:
S31、将当前室内环境温度与第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度比较,其中,第一预设室内环境温度>第二预设室内环境温度;
S32、若当前室内环境温度≥第一预设室内环境温度,则加热器不开启,此时,第一预设室内环境温度可优选为25℃,因当前室内环境温度高于25℃,设置的蒸发温度较高(低于当前室内环境中空气的露点温度),当室内空气经过除湿换热后,可使出风温度较高,因此,可不开启加热器,以降低空调能耗;
S33、若当前室内环境温度≤第二预设室内环境温度,则加热器按照设定程序调节加热功率,此时,第二预设室内环境温度可优选为20℃,因当前室内环境温度低于20℃,蒸发温度随当前室内环境温度的降低而降低,当室内空气经过除湿换热后,出风温度也会随蒸发温度的降低而降低,因此,需开启加热器,但加热器的加热功率需按照设定程序进行实时调节,以保证空调具有合适的除湿出风温度的同时,降低空调能耗;
S34、若第二预设室内环境温度<当前室内环境温度<第一预设室内环境温度,则加热器按照最小功率开启,此时,因当前室内环境温度介于20℃和25℃之间,设置的蒸发温度处于不是很高也不是很低的状态,当室内空气经过除湿换热后,出风温度也处于不是很高也不是很低的状态,因此,可使加热器按照最小功率开启,以保证空调具有合适的除湿出风温度的同时,降低空调能耗。
而且,在本实施例中,其中,步骤S33中加热器按照设定程序调节加热功率,具体包括:
S331、根据当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节空调器的除湿风量,其中,当当前室内环境温度较低和当前室内环境相对湿度较高时,可适当适当降低除湿风量,以在保证合适除湿效率的同时,提高除湿舒适度;当当前室内环境温度较高和当前室内环境相对湿度较低时,可适当提高除湿风量,以在保证合适除湿舒适度的同时,提高除湿效率;
S332、根据蒸发温度确定出风温度,此时,出风温度可优选为比蒸发温度高2~3℃;
S333、根据除湿风量、出风温度、当前室内环境温度调节加热器的加热功率,其中,根据除湿风量、出风温度、当前室内环境温度调节加热器的加热功率,具体包括:按照如下关系式调节加热器的加热功率P:
P=Cp×V×ρ×ΔT/k
式中,Cp为空气比热容,取值为1.1kJ/(kg·℃);
V为除湿风量,单位为m3/h;
ρ为空气密度,取值为1.29kg/m3;
ΔT为当前室内环境温度和出风温度的温差,单位为℃;
k为常数,取值为3.6kJ/(kg·W)。
在本实施例中,采用温度-湿度-风量-功率的矩阵热力算法,可在精准控制除湿量的同时,补给出风温度,实现恒温除湿,改善除湿舒适度,且在本实施例中,根据除湿风量、出风温度、当前室内环境温度,按需控制加热器的加热功率,定量热量输出,提升出风温度的控制精准度。
同时,在本实施例中,步骤S1中在除湿模式下,检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,具体包括:在除湿模式下,以第一预设时间为检测周期,检测多个检测周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,其中,第一预设时间可优选为6min,且不同检测周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度的检测是在该检测周期运行前30秒作为数据采集时间,采集期间,加热器/压缩机和风机不运转,每6min结束后,进入下一检测周期时,以上一检测周期的最后30秒的温、湿度平均值为下一检测周期的当前室内环境温度值和当前室内环境相对湿度值。在本实施例中,将当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度的检测分为多个周期,可实时监测除湿过程中当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度的变化,然后,针对某一周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,实时调整蒸发温度、除湿风量以及实时控制加热器的开启并对加热器的加热功率进行实时调整等,进而提高空调的除湿控制精度以及除湿舒适度。
另外,在本实施例中,空调除湿控制方法还包括:
S4、获取目标室内环境相对湿度,其中,目标室内环境相对湿度依据当前室内环境相对湿度,即下述第一检测周期的当前室内环境湿度进行设定,可优选为40%RH~60%RH;
S5、根据第一检测周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度确定初始绝对含湿量;
S6、根据第一检测周期的当前室内环境温度和目标室内环境相对湿度确定目标绝对含湿量;
S7、获取当前检测周期的出风温度,其中,因在本实施例中将空调的除湿过程分为多个周期,因此,在本实施例中当前检测周期的出风温度依据当前检测周期的蒸发温度进行确定,而当前检测周期的蒸发温度依据当前检测周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度进行确定,且当前检测周期是指除第一检测周期的其他检测周期中的某一检测周期;
S8、根据出风温度和100%相对湿度确定当前绝对含湿量;
S9、根据初始绝对含湿量、目标绝对含湿量、当前绝对含湿量确定当前除湿比,其中,因随着空调除湿过程的进行,空气湿度越来越小,即随着检测周期的延续,当前检测周期的当前绝对含湿量越来越小,此时,初始绝对含湿量与当前绝对含湿量的差值即可用于表征为周期累计除湿量,而初始绝对含湿量和目标绝对含湿量的差值可用于表征为目标除湿量,当前除湿比即可用周期累计除湿量与目标除湿量的比值进行表征;
S10、根据当前除湿比和预设除湿比的差异,判断是否继续除湿。
其中,因空调所在的空间面积、高度、除湿风量等对空调的除湿效果和除湿舒适度均有影响,因此,步骤S9中根据初始绝对含湿量、目标绝对含湿量、当前绝对含湿量确定当前除湿比,具体包括:
按照如下关系式确定当前除湿比X:
式中,ε为修正系数,取值为0.8;
β为修正系数,取值为2;
M为初始绝对含湿量,单位为g/kg;
N为当前绝对含湿量,单位为g/kg;
W为目标绝对含湿量,单位为g/kg;
V为除湿风量,单位为m3/h;
S为房间面积,单位为m2;
H为房间高度,单位为m;
ρ为空气密度,取值为1.29kg/m3。
在本实施例中,将空调的除湿过程分为多个周期,并通过计算每个周期的绝对含湿量,实时了解空调除湿过程,可有效提高空调除湿控制精确度和舒适度,且本实施例通过周期性累积计量算法,对每个检测周期的绝对除湿量进行累计叠加,并通过除湿比控制法实现空调除湿的有效控制,有利于进一步提高空调恒温除湿的精确度。
此外,在本实施例中,步骤S10中根据当前除湿比和预设除湿比的差异,判断空调器是否继续除湿,包括:
S101、将当前除湿比和预设除湿比进行比较,其中,预设除湿比可优选为1;
S102、若当前除湿比>预设除湿比,则检测下一检测周期的当前室内环境相对湿度;
S103、根据下一检测周期的当前室内环境相对湿度和目标室内环境相对湿度的差异,判断空调器是否继续除湿。
需要说明的是,若当前除湿比≤预设除湿比,则空调继续除湿。
其中,步骤S103中根据下一检测周期的当前室内环境相对湿度和目标室内环境相对湿度的差异,判断空调器是否继续除湿,具体包括:
S1031、将下一检测周期的当前室内环境相对湿度和目标室内环境相对湿度进行比较;
S1032、若下一检测周期的当前室内环境相对湿度>目标室内环境相对湿度,则空调器继续除湿;
S1033、若下一检测周期的当前室内环境相对湿度≤目标室内环境相对湿度,则空调器停止除湿。
在本实施例中,将当前除湿比和预设除湿比进行比较,进行空调是否继续除湿的初步判断,然后,以下一检测周期的当前室内环境相对湿度为检测对象,并将其与目标室内环境相对湿度进行比较,进行空调是否继续除湿的再次判断,可实现除湿量和湿度传感器(湿度)的相互反馈和双重调节,从而有利于更进一步提高恒温除湿的精确度,进而有利于进一步提高空调除湿的舒适度。
实施例2
本实施例结合具体实施数据对实施例1进行详细说明,具体过程如下:
在除湿模式下,以6min为检测周期,采用温度传感器和湿度传感器分别对多个检测周期的检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,经检测,第一检测周期的当前室内环境温度为18℃,当前室内环境相对湿度为90%RH;
根据第一检测周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节蒸发温度为12℃;
将第一检测周期的当前室内环境温度与第一预设室内环境温度(25℃)和第二预设室内环境温度(20℃)比较,因第一检测周期的当前室内环境温度<第二预设室内环境温度,因此,加热器按照设定程序调节加热功率。
其中,加热器按照设定程序调节加热功率,具体包括:
根据第一检测周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节空调器的除湿风量为350m3/h;
根据蒸发温度(12℃)确定出风温度为15℃;
按照如下关系式调节加热器的加热功率P:
P=Cp×V×ρ×ΔT/k
式中,Cp为空气比热容,取值为1.1kJ/(kg·℃);
V为除湿风量,单位为m3/h;
ρ为空气密度,取值为1.29kg/m3;
ΔT为当前室内环境温度和出风温度的温差,单位为℃;
k为常数,取值为3.6kJ/(kg·W)。
经计算,第一检测周期时,加热器的加热功率P=1.1×350×1.29×(18-15)/3.6=414W。
按照上述计算出的加热器的加热功率开启加热器,弥补除湿过程中的冷量。然后,根据第一检测周期的当前室内环境温度(18℃)和当前室内环境相对湿度(90%RH)确定初始绝对含湿量为0.0116g/kg;
设定目标室内环境相对湿度为50%RH,根据第一检测周期的当前室内环境温度(18℃)和目标室内环境相对湿度确定目标绝对含湿量为0.0064g/kg;
当空调除湿运行至第八检测周期时,获取该检测周期的出风温度为15℃,在该出风温度下,确定空气达到100%相对湿度时的当前绝对含湿量为0.0106g/kg;
按照如下关系式确定当前除湿比X:
式中,ε为修正系数,取值为0.8;
β为修正系数,取值为2;
M为初始绝对含湿量,单位为g/kg;
N为当前绝对含湿量,单位为g/kg;
W为目标绝对含湿量,单位为g/kg;
V为除湿风量,单位为m3/h;
S为房间面积,单位为m2,其根据制冷量段选取,如2600W-15m2,3500W-20m2,本实施例中空调制冷量取值为3500W;
H为房间高度,单位为m,本实施例取值为3m;
ρ为空气密度,取值为1.29kg/m3。
经计算,空调除湿运行至第八检测周期时的当前除湿比
其小于1,此时,空调继续除湿,并继续检测空调除湿运行至下一检测周期的当前除湿比,直至下一检测周期的当前除湿比大于1,再继续检测与下一检测周期相邻的再下一检测周期的当前室内环境相对湿度,若检测与下一检测周期相邻的再下一检测周期的当前室内环境相对湿度小于目标室内环境相对湿度(50%RH),则空调器停止除湿。
实施例3
一种空调器,包括:
加热器,用于提升出风温度;
温度传感器,用于检测当前室内环境温度;
湿度传感器,用于检测当前室内环境相对湿度;
控制器,用于根据上述方法控制所述空调器的运行方式,具体为用于根据当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节蒸发温度;以及
根据当前室内环境温度、第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度的差异,控制加热器的运行状态。
本实施例的空调器采用上述空调除湿控制方法,其通过检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,然后,根据当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度调节蒸发温度,可实现精准除湿,同时,本实施例根据当前室内环境温度与预设室内环境温度的差异,控制加热器的运行状态,可在精准加湿的同时,实现出风温度的有效控制,进而有利于提高空调除湿过程的舒适感。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种空调除湿控制方法,其特征在于,包括:
在除湿模式下,检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度;
根据所述当前室内环境温度和所述当前室内环境相对湿度调节蒸发温度;
根据所述当前室内环境温度、第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度,控制加热器的运行状态;
获取目标室内环境相对湿度;
根据第一检测周期的所述当前室内环境温度和所述当前室内环境相对湿度确定初始绝对含湿量;
根据所述第一检测周期的所述当前室内环境温度和所述目标室内环境相对湿度确定目标绝对含湿量;
获取当前检测周期的出风温度;
根据所述出风温度和100%相对湿度确定当前绝对含湿量;
确定当前除湿比,若所述当前除湿比>预设除湿比,则检测下一检测周期的当前室内环境相对湿度,其中,按照如下关系式确定所述当前除湿比X:
式中,ε为修正系数,β为修正系数,M为初始绝对含湿量,N为当前绝对含湿量,W为目标绝对含湿量,V为除湿风量,S为房间面积,H为房间高度,ρ为空气密度;
若所述下一检测周期的当前室内环境相对湿度>所述目标室内环境相对湿度,则空调器继续除湿;
若所述下一检测周期的当前室内环境相对湿度≤所述目标室内环境相对湿度,则所述空调器停止除湿。
2.根据权利要求1所述的空调除湿控制方法,其特征在于,根据所述当前室内环境温度、第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度,控制加热器的运行状态,包括:
将所述当前室内环境温度与第一预设室内环境温度和第二预设室内环境温度比较,其中,第一预设室内环境温度>第二预设室内环境温度;
若所述当前室内环境温度≥第一预设室内环境温度,则加热器不开启;
若所述当前室内环境温度≤第二预设室内环境温度,则加热器按照设定程序调节加热功率;
若第二预设室内环境温度<所述当前室内环境温度<第一预设室内环境温度,则加热器按照最小功率开启。
3.根据权利要求2所述的空调除湿控制方法,其特征在于,加热器按照设定程序调节加热功率,包括:
根据所述当前室内环境温度和所述当前室内环境相对湿度调节空调器的除湿风量;
根据所述蒸发温度确定出风温度;
根据所述除湿风量、所述出风温度、所述当前室内环境温度调节加热器的加热功率。
4.根据权利要求3所述的空调除湿控制方法,其特征在于,根据所述除湿风量、所述出风温度、所述当前室内环境温度调节加热器的加热功率,包括:按照如下关系式调节所述加热器的加热功率P:
P=Cp×V×ρ×∆T/k
式中,Cp为空气比热容;
V为除湿风量,单位为m3/h;
ρ为空气密度;
∆T为当前室内环境温度和出风温度的温差,单位为℃;
k为常数。
5.根据权利要求3所述的空调除湿控制方法,其特征在于,在除湿模式下,检测当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度,包括:在除湿模式下,以第一预设时间为检测周期,检测多个检测周期的当前室内环境温度和当前室内环境相对湿度。
6.一种空调器,其特征在于,包括:
加热器,用于提升出风温度;
温度传感器,用于检测当前室内环境温度;
湿度传感器,用于检测当前室内环境相对湿度;以及
控制器,用于根据权利要求1-5任一项所述的方法控制所述空调器的运行方式。
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