ES2218363T3 - Un sistema de paneles radiantes de alto rendimiento para la regulacion termica de una habitacion. - Google Patents
Un sistema de paneles radiantes de alto rendimiento para la regulacion termica de una habitacion.Info
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Abstract
Un sistema para la regulación térmica de una habitación, que incluye un generador para alimentar un líquido termovector; paneles radiantes por los que pasa dicho líquido termovector; tuberías para el suministro del líquido termovector a dichos paneles radiantes y para el retorno de dicho líquido desde los mismos; incluyendo cada panel radiante un primer colector (18); un segundo colector (19), y, entre el primer colector y el segundo colector un elemento radiante (100) que tiene dos superficies frontales radiantes y una anchura de una a otra superficie radiante; un interior, y, en dicho interior, conductos rectilíneos contiguos en paralelo (171, ¿, 179) que tienen una sección transversal rectangular y que recorren completamente dichas superficies frontales radiantes con respectivos laterales radiantes, desde el primer colector hasta el segundo colector; transmitiendo cada uno de dichos conductos líquido a dichos colectores a través de los respectivos orificios (201, ¿, 209; 211, ¿, 219) quetienen los colectores; en el que dichos colectores tienen respectivos perfiles excéntricos (180b, 190b) dotados de respectivas ranuras (180c, 190c), en las que dichos orificios se abren, y dicho elemento radiante (100) se construye insertando elementos de conducción discontinuos (1001, ¿, 1006), conteniendo cada uno en su interior uno de dichos conductos rectilíneos contiguos en paralelo con una sección transversal rectangular, dentro de dichas ranuras por las extremidades opuestas de los mismos, estando los elementos de conducción encajados en las ranuras a través de medios provistos de juntas (180d, 190d) y estando dispuestos en una relación en paralelo; y en el que dichos conductos tienen su lateral menor de la sección transversal rectangular en ì¥ÁI
Description
Un sistema de paneles radiantes de alto
rendimiento para la regulación térmica de una habitación.
La presente invención se refiere al campo de la
regulación térmica de una habitación con paneles radiantes.
Se sabe que el bienestar de una persona en una
habitación depende en gran medida del calor que se transmite
mediante radiación calorífica. Por consiguiente, se han
desarrollado sistemas para el acondicionamiento de una habitación
que tienen como objetivo una radiación térmica en vez de una
convección térmica. A través de la radiación térmica es posible
calentar o enfriar una habitación. Este tipo de sistema se conoce
gracias al documento FR-2349811.
En los sistemas mencionados anteriormente la
función de transmitir calor a una habitación se realiza mediante
estructuras de panel, es decir, mediante paneles radiantes,
especialmente paneles radiantes de pared. Con este tipo de paneles
radiantes se asocia un rendimiento. Cuanto mayor es la cantidad de
calor que un panel radiante puede transmitir a una habitación por
radiación, en vez de por convección, y cuanto menor es el tiempo de
respuesta de un panel radiante a la activación de un generador de
líquido termovector que lo alimenta, mayor es el rendimiento del
panel radiante.
El objetivo general de la presente invención es
proporcionar un sistema para el acondicionamiento de una habitación
con paneles radiantes, que resulta ser sustancialmente más eficaz y
funcional con respecto a los de vanguardia.
Es un objetivo concreto de la presente invención
proporcionar un panel radiante de líquido termovector que tiene un
mayor rendimiento que los que se conocen actualmente, es decir, que
se ve afectado por una menor eliminación del calor que transmite a
una habitación, debido a los movimientos por convección del aire;
que necesita un calentamiento o enfriamiento menor para conseguir
que una habitación esté a una temperatura determinada y que
responde de un modo más rápido a la conexión del generador de
energía que transmite calor al líquido termovector.
También es un objetivo de la presente invención
proporcionar un panel radiante que tenga una estructura elástica y
resistente y que no haga ruido, especialmente en situaciones
térmicas transitorias.
También es un objetivo concreto de la presente
invención proporcionar un panel radiante que se puede poner en el
interior de una habitación sin que suponga un estorbo
adicional.
Otro objetivo concreto de la presente invención
es proporcionar medios para la instalación de los paneles radiantes
en una pared, medios en los que no se produzca vibración durante el
funcionamiento del sistema.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención
es un sistema para la regulación térmica de una habitación, que
incluye un generador para alimentar un líquido termovector; paneles
radiantes por los que pasa dicho líquido termovector; tuberías para
el suministro del líquido termovector a dichos paneles radiantes y
para el retorno de dicho líquido desde los paneles; incluyendo cada
panel radiante un primer colector; un segundo colector, y, entre el
primer colector y el segundo colector, un elemento radiante que
tiene superficies frontales radiantes; un interior, y, en dicho
interior, conductos rectilíneos contiguos en paralelo que tienen
una sección transversal rectangular y que recorren completamente
dichas superficies frontales radiantes con respectivos laterales
radiantes, desde el primer colector hasta el segundo colector;
transmitiendo cada uno de dichos conductos líquido a dichos
colectores a través de los respectivos orificios que tienen los
colectores; teniendo dichos colectores respectivos perfiles
excéntricos dotados de respectivas ranuras, en las que dichos
orificios se abren, y construyéndose dicho elemento radiante
insertando elementos de conducción discontinuos y cada uno contiene
en su interior uno de dichos conductos rectilíneos contiguos en
paralelo con una sección transversal rectangular, dentro de dichas
ranuras por las extremidades opuestas de los mismos, estando los
elementos de conducción encajados en las ranuras a través de medios
provistos de juntas y estando dispuestos en una relación en
paralelo; y teniendo dichos conductos su lateral menor de la sección
transversal rectangular en la dirección de dicha anchura del
elemento radiante.
La constitución con conductos de sección
transversal rectangular que recorren completamente la superficie
radiante de un panel tiene la ventaja de que permite alcanzar un
rendimiento muy alto. De hecho, la conducción de un flujo de
líquido termovector a modo de flujo de paleta, llevada a cabo de
este modo, reduce la turbulencia en el flujo del líquido
termovector y aumenta el intercambio térmico con el mismo.
La constitución con elementos de conducción
discontinuos, encajados mediante juntas, sin soldaduras, permite
que cada conducto experimente su propia dilatación/contracción
térmica, con independencia del resto, con la ventaja de que los
paneles radiantes no se deforman, especialmente en situaciones
transitorias. Esto también elimina el ruido durante el
funcionamiento de los paneles radiantes.
Se prevé que los paneles radiantes estén dotados
de medios de estructura adaptados para acoger un panel radiante en
su interior; estando dotados los medios de estructura y los paneles
radiantes de respectivos medios de cierre complementarios y de
medios de articulación para articular un panel radiante en los
medios de estructura, incluyendo los medios de articulación
adaptadores hidráulicos articulados y estando dotados los medios de
estructura de medios de adaptación hidráulicos para una conexión a
un circuito de alimentación de líquido termovector.
De este modo, un panel radiante también puede
hacer las funciones de una puerta, sin que suponga un estorbo
adicional en una habitación, dispuesto en el espacio para una
puerta. Además, un panel dispuesto de este modo puede regular
térmicamente dos habitaciones que se comuniquen por la misma
puerta.
También se prevé que el sistema para la
regulación térmica de una habitación incluya además medios
termostáticos para controlar la CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de dicho
generador, medios termostáticos que incluyen una caja y un elemento
termosensible cilíndrico dispuesto en el exterior de dicha caja,
sobre ella, estando pensado el eje de simetría del elemento
termosensible para que, en una posición de instalación de los
medios termostáticos, esté dispuesto en una posición vertical.
Además se prevé que el sistema para la regulación
térmica de una habitación incluya también un radiotransmisor y un
contador para contar las veces que se activa el generador; y un
radiorreceptor y una luz de aviso dispuesta sobre un panel
radiante; indicando el radiotransmisor el estado de
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN del generador al radiorreceptor y determinando,
de la misma manera, el estado de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de dicha luz
de aviso.
Esta característica permite intervenir
rápidamente en los problemas del sistema de inmediato - que reducen
el rendimiento del mismo - cuando no se detecta un funcionamiento
normal del estado de conexión del mismo.
Además se prevé que el sistema para la regulación
térmica de una habitación incluya además un depósito para un
líquido contra sedimentos carbonosos, que está conectado en
derivación a dicha tubería de retorno, a través de dos válvulas de
retención, estando montada una válvula de compuerta sobre la
bifurcación de la tubería de retorno sobre la que insiste la
derivación, para detener/reiniciar el flujo del líquido
termovector.
Gracias a esta característica vuelve a aumentar
el rendimiento del sistema, dado que los sedimentos carbonosos y la
corrosión del generador son importantes agentes reductores del
rendimiento.
Además se prevé que en el sistema para la
regulación térmica de una habitación, dichos paneles radiantes
estén conectados a dichas tuberías de suministro y retorno a través
de adaptadores rápidos dotados de juntas.
En virtud de dicha característica los adaptadores
son de tal manera que evitan las pérdidas de líquido
termovector.
Se prevé que dichos paneles radiantes estén
provistos de cubiertas de cabecera inferiores y superiores, con una
longitud tal que sobresalen de los laterales de un panel radiante
cuando están montadas sobre el mismo; cubiertas de cabecera que
están dotadas de respectivas patillas superiores e inferiores y
están provistas de plantillas que incluyen un perfil en forma de L
que tiene un ala para engancharla a una pared y un ala de soporte
que tiene aristas paralelas continuas adaptadas para engranar a
modo de soporte dichas patillas superiores, y provistas de pequeños
bloques para montarlos entre dicha ala de soporte y dicha patilla
inferior, que acoge a éste en un surco que tienen los pequeños
bloques.
Según una forma de realización especialmente
preferente, los elementos de conducción están hechos de
policarbonato.
La presente invención se entenderá del todo
basándose en la siguiente descripción detallada de las formas de
realización de la misma, dadas sólo a modo de ejemplo, y en
absoluto a modo de restricción, de las enseñanzas de la misma, en
relación con los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una vista frontal del interior de
un panel radiante según la invención;
la Figura 2 es una vista frontal total,
parcialmente despiezada, de un panel radiante según la
invención;
las Figuras 3A, 3B y 3C muestran un equipo para
fabricar un panel radiante según la invención adaptado para usarlo
a modo de puerta;
la Figura 4 muestra esquemáticamente un
termostato según la presente invención;
las Figuras 5A y 5B muestran esquemáticamente un
aparato de control según la presente invención;
la Figura 6 muestra un sistema para añadir un
líquido contra sedimentos carbonosos según la presente
invención;
las Figuras 7A y 7B, respectivamente, muestran
un adaptador de montaje rápido y la conexión de un panel radiante a
las tuberías de suministro/retorno a través de adaptadores de
montaje rápido según la presente invención;
la Figura 8 muestra esquemáticamente, en vista
en corte transversal, una cubierta de cabecera para paneles
radiantes enganchada a una pared según la presente invención, y
la Figura 9 muestra un ensamblaje en ángulo de
dos paneles radiantes según la presente invención.
Como se puede observar con relación a la Figura
1, un panel radiante según la invención incluye un primer colector
18 y un segundo colector 19, pensados para disponerlos en una
posición superior y en una posición inferior respectivamente; y
conductos rectilíneos del 17_{1} al 17_{9} que se desarrollan
desde el primer colector superior hasta el segundo colector
inferior, pensados para disponerlos verticalmente. Los conductos
están dispuestos en paralelo, tienen una sección transversal
rectangular, preferentemente fina en la dirección de la anchura del
panel radiante y recorren, completamente desde dentro del frontal
del panel radiante, las paredes radiantes dispuestas entre los dos
colectores. Los colectores están comunicados por líquido con los
conductos, para alimentarlos con el líquido termovector, a través
de sus respectivos orificios 20_{1} a 20_{9} y 21_{1} a
21_{9}, que se abren a lo largo del desarrollo de los colectores.
La suma de los volúmenes de los orificios de cada colector es menor
que el volumen de cada colector.
Con relación a la Figura 2, se puede ver que los
cuerpos colectores 180a, 190a tienen, exteriormente, perfiles
excéntricos 180b, 190b, entendiéndose por excéntrico, excéntrico
con respecto a las tuberías de flujo que contienen respectivamente
en su interior. Los perfiles excéntricos tienen sus ranuras
respectivas 180c, 190c en las que se abren los mencionados
orificios. El elemento radiante 100 se forma montando elementos de
conducción discontinuos, tales como elementos de caja, 100_{1} a
100_{6} con sus extremidades dentro de dichas ranuras, en una
relación en paralelo. Los elementos de conducción están encajados
en las ranuras a través de juntas 180d, 190d. De este modo, el
ensamblaje de los elementos de conducción no necesita soldaduras.
Preferentemente, los elementos de conducción están hechos de
policarbonato.
Con relación a las Figuras 3A, 3B y 3C, se
muestra una forma de realización del panel radiante adaptado para
desempeñar la función adicional de una puerta. El panel P está
dotado de un marco 100a en su periferia. Según se representa en la
Figura 3A, el marco puede contener los colectores en su interior.
Dicho panel con marco también está provisto de un marco de pared T,
como se puede ver en la Figura 3B, adaptado para acogerlo en su
interior. En el marco 100a y en el marco de pared T están
ensambladas partes complementarias de un cierre, que incluyen un
pomo M. El panel con marco y el marco de pared T están dotados de
bisagras complementarias H para articular el panel en el marco de
pared T. Las bisagras están hechas de adaptadores hidráulicos
articulados 101, 102 como se puede ver en la Figura 3C. Incluyen
dos adaptadores de tubería 200_{1} y 200_{2} dotados
respectivamente de un pivote 200_{1}' y de un alojamiento
200_{2}' adaptado para acoger el pivote de manera que pueda
pivotar. Un adaptador de tubería está pensado para una conexión
directa con un colector 18 ó 19, el otro para la conexión a una
toma de líquido termovector 210 ó 211, y con este fin los
adaptadores se pueden enroscar. El pivote y el alojamiento tienen en
su interior agujeros con salida para que haya una transmisión de
líquido L entre los adaptadores. El pivote y el alojamiento pueden
incluir válvulas de retención que se abren al introducir el pivote
en el alojamiento y se cierran al sacar el pivote del alojamiento.
El marco de pared T está dotado de tomas de líquido termovector
210, 211, cada una conectada a una respectiva tubería de líquido
termovector.
Como se muestra en la Figura 4, el termostato
según la invención incluye una caja 1 y un elemento termosensible
cilíndrico 2 dispuesto en su exterior, sobre ella. El elemento
termosensible está pensado para disponerlo con su eje de simetría
en una posición vertical, de manera que corte la radiación térmica
de la habitación normalmente con la superficie lateral del mismo,
de manera que perciba mejor el calor radiante y minimice su
exposición a los movimientos por convección del aire ambiente.
Como se muestra en las Figuras 5A y 5B, el equipo
para controlar las veces que se activa el generador 3 incluye un
radiotransmisor 5 para transmitir una señal de estado de
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN del generador y un radiorreceptor 5' conectado
a una luz de aviso 6' dispuesta en un panel radiante 6. Este tipo de
luz de aviso puede ser un diodo emisor de luz o diodo
electro-luminiscente. El equipo de control también
incluye un contador 4 para contar las veces que se activa el
generador. El transmisor 5 y el contador 4 se activan mediante un
relé conectado al generador.
Con relación a la Figura 6, el sistema para
añadir el líquido contra sedimentos carbonosos incluye un depósito
con rosca 7 conectado en derivación a una tubería de retorno (al
generador) 8 a través de adaptadores de tubería en forma de
"T" 10, 10' en los dos extremos de la conexión en derivación.
Las válvulas de retención respectivas 9, 9' se introducen en las
dos bifurcaciones de la conexión en derivación. Una válvula de
compuerta 11 se introduce en la bifurcación de la tubería sobre la
que insiste la conexión en derivación. Una vez que el depósito con
rosca 7 se ha rellenado con líquido contra sedimentos carbonosos,
las válvulas de retención 9, 9' se abren y la válvula de compuerta
11 se cierra. Posteriormente, la válvula de compuerta 11 se vuelve
a abrir y las válvulas de retención 9, 9' se vuelven a cerrar.
Como se muestra en la Figura 7A, un adaptador de
tubería rápido 12, conocido en la técnica, que incluye un adaptador
de tubería de cabeza roscada 13', según la presente invención está
dotado de medios provistos de juntas 13 en su exterior con un
anillo de seguridad 14 para evitar pérdidas de líquido termovector.
Como se muestra en la Figura 7B, la conexión de un panel radiante 6
a la tubería del sistema de regulación térmica se realiza con dos
pares de adaptadores de tubería rápidos. Los adaptadores de tubería
rápidos 12', 12'' están conectados respectivamente a un colector
superior y a un colector inferior del panel radiante 6, y a través
de respectivos tubos flexibles 14_{1}, 14_{2} están conectados
a otros adaptadores de tubería rápidos 12'_{1}, 12''_{1},
respectivamente conectados a las tuberías de suministro/retorno del
circuito de alimentación de líquido termovector del sistema de
regulación térmica.
La Figura 8 muestra una cubierta de cabecera 16
para un panel radiante 6. Incluye un revestimiento que es continuo
en una dirección longitudinal con una ranura 16_{1} para acoger
de manera firme una cabecera de panel radiante, que sobresale
lateralmente del panel radiante. El revestimiento, pensado para que
se adapte a una pared sobre un lateral del mismo 17, incluye un par
de patillas, es decir, una patilla superior 18 y una patilla
inferior 18' que sobresalen de dicho revestimiento. Las patillas
están pensadas para engancharlas a una plantilla complementaria
para montar el panel radiante en la pared 17. La plantilla incluye
un perfil en forma de L con un ala 17' para unirla a la pared y
otra ala dotada con una pluralidad 17'' de aristas continuas en
paralelo colocados hacia arriba. El panel radiante se monta
poniendo la patilla superior 18 en un surco definido entre las
aristas, el panel se sujeta por el contacto interno de la patilla
con la parte superior de una arista externa 17''', es decir, la
última arista de la pluralidad 17'' en la posición más alejada de la
pared. Un pequeño bloque 19 que tiene un surco 19' es un elemento
para estabilizar el ensamblaje del panel. La patilla inferior 18'
se introduce en el surco 19' del pequeño bloque 19. La cabecera
superior y la inferior de un panel radiante están dotadas de
cubiertas de cabecera respectivas con sus plantillas
correspondientes. Las cubiertas de cabecera, que sobresalen
lateralmente de los paneles radiantes, pueden proteger los
adaptadores de tubería.
En la Figura 9 se representa la conexión de dos
paneles radiantes, 6, 26 en una configuración en ángulo. Las
cubiertas de cabecera superior e inferior 16, 36; 16', 36' tienen
cortes en ángulo en sus puntos de unión, de manera que permiten una
continuidad de la cubierta. El espacio entre las cubiertas de
cabecera que no ocupan los paneles radiantes está tapado con duelas
de relleno 106.
La presente invención se ha descrito en relación
con formas de realización específicas de la misma, pero se debe
entender expresamente que se pueden hacer adiciones, modificaciones
y omisiones sin apartarse de su ámbito de protección, según se
define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
1. Un sistema para la regulación térmica de una
habitación, que incluye un generador para alimentar un líquido
termovector; paneles radiantes por los que pasa dicho líquido
termovector; tuberías para el suministro del líquido termovector a
dichos paneles radiantes y para el retorno de dicho líquido desde
los mismos; incluyendo cada panel radiante un primer colector (18);
un segundo colector (19), y, entre el primer colector y el segundo
colector un elemento radiante (100) que tiene dos superficies
frontales radiantes y una anchura de una a otra superficie
radiante; un interior, y, en dicho interior, conductos rectilíneos
contiguos en paralelo (17_{1},...,17_{9}) que tienen una sección
transversal rectangular y que recorren completamente dichas
superficies frontales radiantes con respectivos laterales
radiantes, desde el primer colector hasta el segundo colector;
transmitiendo cada uno de dichos conductos líquido a dichos
colectores a través de los respectivos orificios
(20_{1},...,20_{9}; 21_{1},...,21_{9}) que tienen los
colectores; en el que dichos colectores tienen respectivos perfiles
excéntricos (180b, 190b) dotados de respectivas ranuras (180c,
190c), en las que dichos orificios se abren, y dicho elemento
radiante (100) se construye insertando elementos de conducción
discontinuos (100_{1},...,100_{6}), conteniendo cada uno en su
interior uno de dichos conductos rectilíneos contiguos en paralelo
con una sección transversal rectangular, dentro de dichas ranuras
por las extremidades opuestas de los mismos, estando los elementos
de conducción encajados en las ranuras a través de medios provistos
de juntas (180d, 190d) y estando dispuestos en una relación en
paralelo; y en el que dichos conductos tienen su lateral menor de
la sección transversal rectangular en la dirección de la anchura de
dicho elemento radiante.
2. El sistema para la regulación térmica de una
habitación según la Reivindicación 1, en el que los paneles están
dotados de medios de estructura (T) adaptados para acoger un panel
radiante en su interior; estando dotados los medios de estructura y
los paneles radiantes de respectivos medios de cierre
complementarios (M) y de medios de articulación (H) para articular
un panel radiante en los medios de estructura, incluyendo los
medios de articulación adaptadores hidráulicos articulados
(200_{1}, 200_{1}'; 200_{2}, 200_{2}') y estando dotados
los medios de estructura de medios de adaptación hidráulicos (210,
211) para una conexión a un circuito de alimentación de líquido
termovector.
3. El sistema para la regulación térmica de una
habitación según las Reivindicaciones 1 ó 2, que además incluye
medios termostáticos para controlar la
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de dicho generador, medios termostáticos que incluyen una caja (1) y un elemento termosensible cilíndrico (2) dispuesto en el exterior de dicha caja, sobre ella, estando pensado el eje de simetría del elemento termosensible para que, en una posición de instalación de los medios termostáticos, esté dispuesto en una posición vertical.
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de dicho generador, medios termostáticos que incluyen una caja (1) y un elemento termosensible cilíndrico (2) dispuesto en el exterior de dicha caja, sobre ella, estando pensado el eje de simetría del elemento termosensible para que, en una posición de instalación de los medios termostáticos, esté dispuesto en una posición vertical.
4. El sistema para la regulación térmica de una
habitación según una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, que incluye además un radiotransmisor (5) y un
contador (4) para contar las veces que se activa dicho generador
(3); y un radiorreceptor (5') y una luz de aviso (6') dispuesta
sobre un panel radiante (6); el radiotransmisor indica el estado de
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN del generador al radiorreceptor y de la misma
manera determina el estado de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de dicha luz de
aviso.
5. El sistema para la regulación térmica de una
habitación según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
que incluye además un depósito (7) para un líquido contra
sedimentos carbonosos, depósito (7) que está conectado en
derivación a dicha tubería de retorno (8), a través de dos válvulas
de retención (9, 9'), estando montada una válvula de compuerta (11)
sobre la bifurcación de la tubería de retorno (8') sobre la que
insiste la derivación, para detener/reiniciar el flujo del líquido
termovector.
6. El sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dichos paneles radiantes
están conectados (14_{1},14_{2}) a dichas tuberías de
suministro y retorno a través de adaptadores rápidos dotados de
juntas (12',12'_{1}; 12'',12''_{1}).
7. El sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dichos paneles radiantes
están provistos de cubiertas de cabecera inferiores y superiores,
con una longitud tal que sobresalen de los laterales de un panel
radiante cuando están montadas sobre el mismo; cubiertas de cabecera
que están dotadas de respectivas patillas superiores (18) e
inferiores (18') y están provistas de plantillas que incluyen un
perfil en forma de L que tiene un ala (17') para engancharla a una
pared (17) y un ala de soporte que tiene aristas paralelas
continuas (17'';17''') adaptadas para engranar a modo de soporte
dichas patillas superiores, y provistas de pequeños bloques (19)
para montarlos entre dicha ala de soporte y dicha patilla inferior,
que acoge a éste en un surco (19') que tienen los pequeños bloques
(19).
8. El sistema para la regulación térmica de una
habitación según una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, en el que dichos elementos de conducción
(100_{1},...,100_{6}) están hechos de policarbonato.
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