Surface de chauffe en fonte grise spéciale

Caractéristiques des chaudières à condensation

Sur la base des lois de la physique, il faut comprendre que même de légères pertes de chaleur sont inévitables dans tous les cas et que l'efficacité n'atteindra pas 100%. Par rapport aux chaudières à gaz, les chaudières à condensation sont plus économiques. Ce chiffre pour les chaudières à condensation est supérieur d'environ 15 à 20 %.

Efficacité de la chaudière à condensation

Les chaudières à condensation sont équipées de brûleurs plus modernes, ce qui minimise le risque de combustion incomplète du combustible. Avec les gaz d'échappement, beaucoup moins de substances nocives sont libérées et la température des gaz d'échappement diminue également, qui dépasse rarement 40 degrés. Pour de telles chaudières, des cheminées en plastique peuvent également être utilisées, ce qui permet d'économiser sur ce composant du système de chauffage. Il réduit également le coût d'installation des cheminées.

En ce qui concerne l'exécution, les chaudières murales à gaz à condensation ressemblent presque en tout aux chaudières à gaz traditionnelles.

Le plus souvent, les chaudières à condensation sont murales, mais il existe également de puissants appareils au sol. De telles chaudières sont rarement utilisées pour les locaux d'habitation. Fondamentalement, ils peuvent être trouvés dans des locaux de bureau ou en production.

Chaudière murale à condensation

La principale différence avec les chaudières conventionnelles est que, dans les chaudières à condensation, l'échangeur de chaleur est constitué de matériaux offrant une bonne résistance à divers acides. Habituellement, ces matériaux sont en acier inoxydable ou en silumine. En raison de l'acidité élevée, du condensat se forme et provoque un processus de corrosion si de tels alliages sont utilisés pour la fabrication de chaudières sans condensation.

Caractéristiques du système de chauffage basse température

La question de savoir ce qu'est le chauffage à basse température se pose chez de nombreuses personnes. En règle générale, ces systèmes se caractérisent par le chauffage du liquide de refroidissement jusqu'à 60 degrés Celsius. Dans le même temps, à l'entrée du système, il a une température d'environ 40 degrés et à la sortie - environ 60. Voyons comment cela est réalisé.

Le régime de température des systèmes de chauffage peut être décrit par trois caractéristiques :

. Température du caloporteur à l'entrée de la chaudière.
. température de sortie.
. La température dans la pièce chauffée.

Les données de la chaudière doivent être indiquées dans la fiche technique du produit dans cet ordre. Les systèmes de chauffage de type traditionnel (y compris le chauffage central) ont été calculés de manière à ce que l'eau à la sortie du réchauffeur ait une température d'environ 80 degrés avec une température de 60 degrés à l'entrée. Cependant, aujourd'hui, ces indicateurs sont quelque peu dépassés. La température peut être abaissée soit par le réseau de chauffage, soit par l'utilisateur lui-même. Les chaudières européennes, qui ont aujourd'hui presque complètement remplacé leurs homologues de chauffage soviétiques, fonctionnent selon des schémas légèrement différents.

Selon la norme européenne, le mode de fonctionnement normal des systèmes de chauffage suppose une température de 60 à 75 degrés Celsius. Mais ici, nous parlons également du concept de la soi-disant "chaleur douce", qui implique les paramètres d'un système avec une température allant jusqu'à 55 degrés. Et c'est ce régime qui pourrait devenir normatif dans un avenir proche, compte tenu de tous les durcissements des exigences d'épargne. Ainsi, il devient de plus en plus pertinent.

Tout le monde a probablement entendu parler des "planchers chauds". C'est ce système qui est l'un des exemples les plus frappants de chauffage à basse température. De plus, la plupart des propriétaires d'une maison privée réduisent aujourd'hui la température des chaudières à "un" afin de porter la température des caloporteurs à 50-60 degrés.

Avantages et inconvénients des systèmes de chauffage à basse température

Les systèmes à basse température présentent un certain nombre d'avantages significatifs :

des économies importantes en réduisant la consommation d'énergie ;
réduction des émissions nocives dans l'atmosphère;
amélioration du niveau de confort. En raison du faible chauffage des radiateurs dans la pièce, l'air ne se dessèche pas et il n'y a pas de forts courants de convection qui soulèvent la poussière;
sécurité. Vous ne pouvez pas vous brûler sur un radiateur avec une température de +50 ... +60 ° C, ce qui ne peut pas être dit d'une batterie chauffée à +80 ° C;
réduire la charge de la chaudière, ce qui augmente la durée de vie de l'équipement;
la possibilité d'utiliser des pompes à chaleur, des chaudières à condensation et d'autres types d'équipements alternatifs à basse température.

Les inconvénients des systèmes de chauffage de ce type sont relatifs. Alors, un certain moins peut être appelé des exigences accrues pour les radiateurs utilisés
. Cependant, l'utilisation de batteries Ogint Delta Plus résout complètement tous les problèmes de choix des appareils de chauffage.

Il convient également de noter que lors de fortes gelées, les systèmes à basse température ne peuvent pas toujours faire face au chauffage des bâtiments. Dans le même temps, le système peut être transféré sans aucun problème pour fonctionner dans un régime de température plus élevé, si nécessaire.

En général, les systèmes de chauffage à basse température sont plus efficaces, économiques et plus sûrs que les systèmes traditionnels. Par conséquent, nous pouvons aujourd'hui affirmer avec confiance que l'avenir appartient au chauffage à basse température.

A. Nikishov

Le développement de la pensée technique a permis à l'homme moderne de disposer d'un large choix de systèmes de chauffage, en fonction des exigences et des capacités matérielles, ce que même la génération précédente n'avait pas. Le développement progressif de l'ingénierie de l'énergie thermique domestique a conduit au fait que les systèmes de chauffage à basse température pour les logements sont devenus de plus en plus populaires parmi la population, ce qui sera discuté dans cet article.

La pratique a montré que lors de la comparaison de deux sources de chaleur - avec des températures élevées et basses - les conditions les plus confortables pour une personne sont créées par un appareil de chauffage à basse température, qui fournit une petite différence de température dans la pièce et ne provoque pas de sensations négatives. La limite supérieure des températures dites basses, selon la définition des ingénieurs électriciens, se situe aux alentours de 40˚С. Les systèmes de chauffage à basse température utilisant un liquide de refroidissement fonctionnent à des températures de 40-60˚С - à l'entrée du dispositif de production de chaleur et à sa sortie. Et les systèmes de chauffage à air, électriques et radiants utilisent également des températures plus basses, comparables à la température du corps humain. Ainsi, le concept même de basses températures est plutôt arbitraire, et, néanmoins, l'utilisation d'un liquide de refroidissement ou d'autres sources de chaleur avec une température allant jusqu'à 45˚ présente de nombreux avantages qui affectent le choix d'un tel système pour le chauffage domestique, et, en raison à ses caractéristiques, s'intègre organiquement dans des applications avec des sources d'énergie renouvelables.

Tous les systèmes de chauffage sont soumis à certaines exigences, conçues pour rendre leur utilisation plus efficace, confortable et sûre. Les exigences constructives, climatiques, hygiéniques et technologiques sont détaillées dans la DBN V.2.5-67:2013 aux paragraphes 4, 5, 6, 7, 9, 10 et 11. Ces exigences permettent de minimiser les effets négatifs tout en augmentant les effets positifs. impacts sur le corps humain, fournis par les systèmes de chauffage.

Il convient de noter que l'une des conditions les plus importantes pour l'efficacité de tout système de chauffage est une prise en compte attentive des pertes de chaleur, et pour les systèmes à basse température, c'est peut-être la plus importante. Sinon, de tels systèmes seront inefficaces et inutilement énergétiques et, par conséquent, matériellement coûteux.

Quels sont les avantages du chauffage à basse température

À installation d'un système de chauffage au sol
, vous bénéficiez des avantages suivants :

1. Le principal avantage est le niveau de confort. Ce n'est un secret pour personne que des batteries trop chaudes assèchent l'air, formant une convection excessive dans la maison, ce qui soulève beaucoup de poussière dans la maison, ayant un effet négatif sur le corps humain.
2. Rentabilité. En refusant un chauffage intensif au profit d'un chauffage sélectif qui se caractérise par une régulation séparée de la température, vous pouvez économiser jusqu'à 20% de fluides caloporteurs.
3. Efficacité technologique. En utilisant le mode tuyau chaud, vous pouvez découvrir deux options de chauffage à la fois - les chaudières à condensation, caractérisées par une efficacité allant jusqu'à 95%, et les capteurs solaires, qui vous permettent d'obtenir de l'énergie "gratuite".

En éliminant les principales sources de perte de chaleur et en voulant réduire les coûts lorsque le système sera rentable dans 5 à 10 ans, les propriétaires peuvent commencer à convertir les systèmes de chauffage en un mode de fonctionnement plus économique.

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Chauffage électrique

Ce système est représenté sur le marché des systèmes de chauffage par de nombreux fabricants. Il est basé sur le principe du chauffage d'un câble résistif spécial (Fig. 3) par un courant électrique. La chaleur retirée du câble est transférée à l'environnement, créant un chauffage doux de la pièce. L'ensemble du système peut inclure des câbles chauffants ou des tapis préfabriqués, des thermostats et un kit d'installation pour une installation rapide et facile.

Riz. 3. "Plancher chaud" électrique

Éléments structurels des systèmes

Tous les systèmes de chauffage, comme mentionné ci-dessus, sont conçus pour maintenir un rapport optimal et confortable de trois paramètres - la température du liquide de refroidissement après le dispositif de production de chaleur, la température de l'appareil de chauffage et la température de l'air dans la pièce. Ce rapport peut être assuré par la sélection correcte des éléments importants du système.

Appareils produisant de la chaleur

Tous les appareils de production de chaleur peuvent être divisés en trois groupes.

Le premier groupe est constitué de générateurs de chaleur basés sur l'utilisation de combustibles et d'électricité traditionnels. Il s'agit pour la plupart de diverses chaudières à eau chaude fonctionnant aux combustibles solides, liquides, gazeux et à l'énergie électrique. Même pour le chauffage indirect de la vapeur "froide" dans les systèmes à vapeur de chauffage à basse température, tous les mêmes dispositifs de chauffage de l'eau sont utilisés.

Dans ce groupe d'appareils, on peut noter une chaudière domestique à condensation, qui est un appareil apparu à la suite de développements innovants dans l'utilisation rationnelle de la vapeur d'eau générée lors de la combustion du combustible. La recherche visant à une utilisation plus complète de l'énergie tout en minimisant l'impact négatif sur l'environnement, a permis de créer un nouveau type d'équipement de chauffage - une chaudière à condensation - qui permet d'obtenir un complément de chaleur à partir des gaz de combustion par condensation .

Par exemple, le fabricant italien Baxi produit une gamme de chaudières à condensation, à la fois au sol et murales. La gamme de chaudières murales Luna Platinum (fig. 4) se compose de chaudières à condensation à un circuit et à double circuit, d'une puissance de 12 à 32 kW. L'élément clé est l'échangeur de chaleur en acier inoxydable AISI 316L. Divers composants de la chaudière sont contrôlés par une carte électronique, il y a un panneau de commande amovible avec un écran à cristaux liquides et une fonction de contrôle de température intégrée. Le système de modulation de la puissance du brûleur permet d'adapter la puissance de la chaudière à l'énergie consommée par le bâtiment dans une fourchette de 1:10.

Riz. 4. Chaudière à condensation BAXI Luna Platinum

Le deuxième groupe est constitué d'installations qui utilisent la chaleur de fluides caloporteurs n'appartenant pas au système. Dans de tels cas, des accumulateurs de chaleur sont utilisés.

Le troisième groupe comprend les appareils qui utilisent un liquide de refroidissement externe pour le chauffage indirect.Ils utilisent avec succès des échangeurs de chaleur de surface, en cascade ou à billes bouillonnantes. C'est ce type qui est utilisé pour chauffer la vapeur "froide" dans les systèmes de chauffage à vapeur à basse température.

Les principaux composants de la chaudière à condensation

L'échangeur de chaleur pour chaudières à condensation peut être réalisé sous la forme de tuyaux à section complexe. Cela est nécessaire pour augmenter au maximum le volume de l'échangeur de chaleur, augmentant ainsi l'efficacité de la chaudière à condensation. Dans les chaudières de ce type, un ventilateur est monté devant le brûleur, qui extrait le gaz du gazoduc et le mélange avec de l'air. De plus, un tel mélange de travail est envoyé au brûleur.

Les fumées quittent le système par des cheminées coaxiales.

Pour la fabrication de telles cheminées, les fabricants utilisent principalement du plastique, qui présente une bonne résistance à la chaleur. La pompe intégrée dans les chaudières de chauffage au gaz à condensation est contrôlée électroniquement et optimise le rendement de la chaudière, économisant ainsi de l'électricité.

cheminée coaxiale

L'efficacité de la chaudière dépend en grande partie des paramètres du système de chauffage dans son ensemble. Si la température de l'eau est basse, la condensation de la vapeur d'eau se produira plus complètement. Ainsi, une partie importante de la chaleur latente sera restituée au système de chauffage. Cela affectera également le fait que l'efficacité de la chaudière à condensation sera légèrement supérieure.

Tous les systèmes de chauffage ne conviennent pas à une chaudière à condensation. Le système de chauffage doit être conçu pour une température de liquide de refroidissement pas trop élevée.

Autrement dit, il devrait s'agir d'un système de chauffage à température relativement basse. Dans le circuit de retour, le liquide de refroidissement doit avoir une température ne dépassant pas 60 degrés. Les conditions extérieures n'ont pas d'importance. S'il y a un léger gel dans la rue, la température du liquide de refroidissement dans le circuit de retour ne sera pas inférieure à 45-50 degrés. Ainsi, la chaudière fonctionnera en mode condensation.

Chaudière à condensation au sol

Les chaudières de chauffage à basse température peuvent être à un ou à deux circuits. Ils peuvent être utilisés pour organiser un système de chauffage ou pour l'approvisionnement en eau chaude. Ces chaudières peuvent varier en paramètres de puissance. Leur plage de puissance est assez large et va de 20 à 100 kW. Une telle puissance, qui est fournie par le chauffage à basse température à la maison, est suffisante pour toutes les conditions de vie.

Pour une zone industrielle, vous devrez acheter une chaudière au sol plus puissante.

Vous pouvez également acheter différents kits pour le raccordement des chaudières à condensation. La liste de ces composants comprend: des neutraliseurs de condensat, des vases d'expansion, divers dispositifs de sécurité, des kits pour le système de gaz d'échappement, des kits de tuyauterie et bien plus encore.

Dans de nombreux pays européens, l'utilisation de chaudières autres que celles à condensation est interdite. Cela est dû au fait qu'ils ont une plus grande efficacité et qu'ils émettent beaucoup moins de particules nocives dans l'atmosphère. Dans ces pays, l'État prend soin de son peuple, car il interdit l'utilisation d'équipements qui n'ont pas une bonne économie et un faible niveau de sécurité environnementale.

Appareils de chauffage

Les appareils de chauffage sont divisés en 4 groupes :

appareils dont les surfaces sont égales, tant du côté caloporteur que du côté air. Ce type d'appareil est connu de tous - ce sont des radiateurs sectionnels traditionnels;
les dispositifs de type convection, dans lesquels la surface en contact avec l'air est beaucoup plus grande que la surface côté fluide caloporteur. Dans ces dispositifs, le rayonnement thermique est d'importance secondaire ;
aérothermes à plaques avec circulation d'air stimulante;
appareils de type panneau - sol, plafond ou mur.Dans cette gamme de panneaux chauffants, par exemple, on peut noter les radiateurs en acier à panneaux tchèques Korado appelés Radik, produits en deux versions - avec une connexion latérale (Klasik) et une inférieure avec une vanne thermostatique intégrée (VK) . Des radiateurs panneaux en acier sont également proposés par Kermi (Allemagne).

Riz. 5. Radiateur à panneau en acier Korado

Les dispositifs de chauffage des systèmes à basse température comprennent divers types de radiateurs sectionnels et à panneaux, de convecteurs de chauffage, de radiateurs et de panneaux chauffants.

Accumulateurs de chaleur

Ces appareils sont nécessaires dans les systèmes de chauffage bivalents à basse température qui utilisent de l'énergie provenant de sources renouvelables ou de la chaleur perdue. Les accumulateurs de chaleur peuvent être remplis de liquide ou de solide, en utilisant la capacité calorifique de la charge pour le stockage de la chaleur.

Les dispositifs dans lesquels de la chaleur est dégagée lors des transformations de phase sont de plus en plus répandus. En eux, la chaleur s'accumule lors du processus de fusion d'une substance ou lorsque sa structure cristalline subit certains changements.

De plus, les accumulateurs de chaleur thermochimiques fonctionnent efficacement, dont le principe est basé sur l'accumulation de chaleur à la suite de réactions chimiques qui se produisent avec le dégagement de chaleur.

Les accumulateurs de chaleur peuvent être connectés au système de chauffage à la fois selon un circuit dépendant et selon un circuit indépendant, lorsque de la chaleur y est accumulée à partir d'un liquide de refroidissement hors système.

Les accumulateurs thermiques peuvent également être du sol, de la roche et même des lacs souterrains peuvent être utilisés comme stockage de chaleur.

Les accumulateurs thermiques au sol sont obtenus en plaçant des registres constitués de tuyaux par incréments d'un mètre et demi à deux mètres. Les accumulateurs de chaleur à roche sont équipés en forant des puits verticaux ou inclinés dans les roches à une profondeur de 10 à 50 m, où le liquide de refroidissement est pompé. L'utilisation de lacs souterrains comme accumulateurs de chaleur est possible si des tuyaux contenant un liquide de refroidissement pompé sont placés dans les couches d'eau inférieures. La chaleur est puisée dans des conduites situées dans les couches supérieures des lacs souterrains.

Pompes à chaleur

Lors de l'utilisation d'une source de chaleur dans des systèmes de chauffage à basse température, dont la température est inférieure à la température de l'air dans la pièce, ainsi que pour réduire la consommation de matériaux des appareils de chauffage, des pompes à chaleur peuvent être incluses dans le système (Fig. 6 ). Les appareils les plus courants de ce groupe sont les pompes à chaleur à compression, qui donnent une température de 60 à 80°C lors de la condensation.

Riz. 6. Comment fonctionne une pompe à chaleur

Le fonctionnement efficace de la pompe à chaleur dans un système de chauffage à basse température est assuré par l'inclusion d'un accumulateur de chaleur dans le circuit de l'évaporateur, ce qui contribue à stabiliser la température d'évaporation de la vapeur "froide". Le réglage de ce système est effectué en modifiant le transfert de chaleur de la pompe elle-même.

Avantages et inconvénients

Les systèmes de chauffage à basse température gagnent leurs partisans en créant des conditions plus confortables dans la pièce que les systèmes traditionnels avec un chauffage élevé des appareils de chauffage. Il n'y a pas de "séchage" excessif de l'air, il n'y a pas - encore une fois excessif - de poussière dans la pièce en raison du mouvement inévitable de l'air avec des radiateurs très chauds.

L'utilisation d'accumulateurs de chaleur dans le système permet d'accumuler de la chaleur et de l'utiliser instantanément si nécessaire.

Le faible écart de température entre le dispositif de production de chaleur et l'air ambiant facilite la régulation du système à l'aide de thermostats programmables.

Quant aux défauts, c'en est un - le coût du système fini est quelque peu, voire plusieurs fois supérieur à celui traditionnel à haute température.

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Sélection du nombre exact de sections de batteries bimétalliques

Ils sont de plusieurs types, chacun d'eux a son propre pouvoir. Le dégagement de chaleur minimum atteint - 120 W, le maximum - 190 W. Lors du calcul du nombre de sections, il est nécessaire de prendre en compte la consommation de chaleur requise en fonction de l'emplacement de la maison, ainsi que de prendre en compte les pertes de chaleur:

Les courants d'air qui se produisent en raison d'ouvertures de fenêtres et de profils de fenêtres mal faits, de fissures dans les murs.
Perte de chaleur le long du trajet du liquide de refroidissement d'une batterie à l'autre.
Emplacement d'angle de la chambre.
Le nombre de fenêtres dans la pièce : plus il y en a, plus la perte de chaleur est importante.
L'aération régulière des pièces en hiver affecte également le nombre de sections.

Par exemple, si vous avez besoin de chauffer une pièce de 10 m2 située dans une maison située dans la zone climatique moyenne, alors vous devez acheter une batterie à 10 sections, la puissance de chacune d'elles doit être égale à 120 W ou son équivalent pour 6 sections avec une puissance calorifique de 190 W.

Chauffage vapeur

Ce type de chauffage se caractérise par l'utilisation de vapeur "saturée" comme moyen de chauffage, ce qui conduit à la nécessité d'assurer une collecte adéquate des condensats. Et s'il y a un réchauffeur dans le système de chauffage, ce qui ne crée pas de problèmes, alors avec une augmentation de leur nombre, il devient de plus en plus difficile d'éliminer les condensats. La solution à ce problème a été trouvée dans l'utilisation de la vapeur "froide" comme liquide de refroidissement. Son rôle dans les systèmes modernes de chauffage à la vapeur à basse température est joué, en particulier, par le fréon-114, un composé inorganique ininflammable, non toxique, inodore et chimiquement stable.

Le système de vapeur "froide" fonctionne en utilisant la chaleur dégagée lors de la condensation des vapeurs saturées, qui chauffe les appareils de chauffage. Les conduites de condensat fonctionnent en mode "humide", ce qui est dû au refoulement de condensat. Dans ce cas, les purgeurs de vapeur ne sont pas nécessaires - le condensat retourne à l'évaporateur par gravité. Une pompe d'appoint n'est pas non plus nécessaire. Les conduites de vapeur et les conduites de condensat sont montées à la fois horizontalement et verticalement. De plus, il n'est pas nécessaire de respecter le biais. Dans le cas d'une installation verticale, la conduite de vapeur d'alimentation peut être placée aussi bien au-dessus qu'au-dessous.

Le réglage d'un système fonctionnant à la vapeur "froide" s'effectue en influençant la pression de la vapeur et sa température, pour laquelle le système est calculé sur une pression correspondant à la température maximale possible de la vapeur.

Les radiateurs sectionnels et les panneaux convecteurs sont couramment utilisés comme dispositifs de chauffage dans un système de chauffage à vapeur à basse température. Pour réguler le transfert de chaleur, chaque appareil de chauffage est équipé d'une vanne à membrane.

Quels sont les avantages du chauffage à basse température

À installation d'un système de chauffage au sol
, vous bénéficiez des avantages suivants :

1. Le principal avantage est le niveau de confort. Ce n'est un secret pour personne que des batteries trop chaudes assèchent l'air, formant une convection excessive dans la maison, ce qui soulève beaucoup de poussière dans la maison, ayant un effet négatif sur le corps humain.
2. Rentabilité. En refusant un chauffage intensif au profit d'un chauffage sélectif qui se caractérise par une régulation séparée de la température, vous pouvez économiser jusqu'à 20% de fluides caloporteurs.
3. Efficacité technologique. En utilisant le mode tuyau chaud, vous pouvez découvrir deux options de chauffage à la fois - les chaudières à condensation, caractérisées par une efficacité allant jusqu'à 95%, et les capteurs solaires, qui vous permettent d'obtenir de l'énergie "gratuite".

La tâche la plus importante du développement technologique consiste à accroître l'efficacité énergétique. Pour résoudre ce problème dans les systèmes de chauffage, le moyen le plus efficace consiste à réduire la température du liquide de refroidissement. C'est pourquoi le chauffage à basse température est aujourd'hui une tendance clé dans le développement de la technologie de chauffage moderne.

Un système de chauffage à basse température pendant le fonctionnement consomme beaucoup moins de liquide de refroidissement qu'un système traditionnel. Cela se traduit par des économies importantes. Un avantage supplémentaire est la réduction des émissions nocives dans l'atmosphère. De plus, travailler avec un régime de température "doux" vous permet d'utiliser d'autres types d'équipements - pompes à chaleur ou chaudières à condensation.

Le principal problème dans le développement du chauffage à basse température est resté pendant longtemps qu'à basse température de chauffage, il était très difficile de créer des conditions confortables dans les pièces chauffées. Cependant, avec le développement des technologies du bâtiment qui permettent la construction de bâtiments économes en énergie, ce problème a été résolu. L'utilisation de matériaux modernes de construction et d'isolation thermique permet de réduire considérablement les déperditions de chaleur des bâtiments.
Grâce à cela, le système de chauffage à basse température peut chauffer efficacement et efficacement la maison. L'effet obtenu d'économiser le liquide de refroidissement dépasse considérablement les coûts supplémentaires qui doivent être encourus pour l'isolation thermique des bâtiments.