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Es difícil no notar cómo la estabilidad del suministro de electricidad a objetos suburbanos difiere de la provisión de edificios urbanos y empresas con electricidad. Admita que usted, como propietario de una casa o cabaña privada, ha encontrado repetidamente interrupciones, inconvenientes y daños al equipo.

Estas situaciones negativas, junto con las consecuencias, ya no complicarán las vidas de los amantes de los espacios naturales. Y con costes laborales y financieros mínimos. Para hacer esto, solo necesita hacer un generador de energía eólica, que describimos en detalle en el artículo.

Hemos descrito en detalle las opciones de producción para un sistema económicamente útil que elimina la dependencia energética. Según nuestro consejo, un maestro de casa sin experiencia podrá construir un generador de viento con sus propias manos. Un dispositivo práctico ayudará a reducir significativamente los gastos diarios.

Legalidad de la instalación de un generador eólico.

Fuentes de energía alternativas: el sueño de cualquier residente de verano o propietario de vivienda, cuyo sitio se encuentre alejado de las redes centrales. Sin embargo, al recibir facturas por la electricidad consumida en un apartamento de la ciudad y al observar el aumento de las tarifas, nos damos cuenta de que un aerogenerador diseñado para las necesidades domésticas no nos perjudicaría.

Después de leer este artículo, quizás hagas realidad tu sueño.

Un generador de viento es una excelente solución para proporcionar electricidad a un objeto de un país. Y en algunos casos su instalación es la única salida posible.

Para no perder dinero, esfuerzo y tiempo, decidamos: ¿existen circunstancias externas que nos crearán obstáculos en el proceso de operación de un generador eólico?

Para proporcionar electricidad a una casa de campo o una casa de campo pequeña, una instalación de energía eólica suficientemente pequeña no excederá de 1 kW. Tales dispositivos en Rusia son equiparados a productos para el hogar. Su instalación no requiere certificados, permisos o aprobaciones adicionales.

Para determinar la viabilidad de un generador eólico, es necesario averiguar el potencial de energía eólica de un área específica (haga clic para ampliar)

No se proporciona ningún impuesto sobre la producción de electricidad, que se gasta para garantizar sus propias necesidades domésticas. Por lo tanto, un molino de viento de baja potencia se puede instalar de manera segura, puede producir electricidad gratis con él, sin pagar impuestos al estado.

Sin embargo, por si acaso, debe preguntar si existen regulaciones locales con respecto a la fuente de alimentación individual que puedan crear obstáculos en la instalación y el funcionamiento de este dispositivo.

Los generadores eólicos, que pueden satisfacer la mayoría de las necesidades de una granja promedio, no pueden causar quejas incluso de los vecinos.

Los reclamos pueden surgir de sus vecinos si experimentan inconvenientes asociados con la operación de un molino de viento. No olvide que nuestros derechos terminan donde comienzan los derechos de otras personas.

Por lo tanto, al comprar o fabricar un generador de viento para una casa, debe prestar mucha atención a los siguientes parámetros:

  • Altura del mástil Al ensamblar un generador de viento, debe tener en cuenta las restricciones de altura de los edificios individuales que existen en varios países del mundo, así como la ubicación de su propio sitio. Sepa que en las proximidades de puentes, aeropuertos y túneles de la estructura, cuya altura supera los 15 metros, está prohibido.
  • El ruido de la caja de cambios y cuchillas . Los parámetros del ruido generado se pueden configurar utilizando un dispositivo especial, después de lo cual se registran los resultados de las mediciones. Es importante que no excedan los estándares de ruido establecidos.
  • Interferencia de radio. Idealmente, al crear un molino de viento, debe proporcionarse protección contra la creación de interferencias de televisión donde su dispositivo pueda proporcionar tales problemas.
  • Reclamaciones de servicios medioambientales. Esta organización puede impedirle operar la instalación solo si interfiere con la migración de las aves migratorias. Pero esto es poco probable.

Cuando cree e instale el dispositivo de forma automática, conozca estos puntos y cuando compre un producto terminado, preste atención a los parámetros que se encuentran en su pasaporte. Es mejor salvaguardarte que molestarte más tarde.

La viabilidad de un dispositivo de turbina eólica se basa principalmente en una presión del viento suficientemente alta y estable en el área Es necesario tener un área lo suficientemente grande, cuyo área efectiva no se reducirá significativamente debido a la instalación del sistema. Debido al ruido que acompaña al molino de viento, es deseable que haya al menos 200 m entre la carcasa de los vecinos y la instalación. Argumenta convincentemente a favor del dispositivo del generador eólico el costo de la electricidad en constante aumento El dispositivo de un generador eólico es posible solo en áreas donde las autoridades no interfieren, sino que también fomentan el uso de energía verde. Si en la región se construye una mini central eléctrica que procesa energía eólica, se producen frecuentes interrupciones, la instalación minimiza los inconvenientes. El propietario del sistema debe estar preparado para el hecho de que los fondos invertidos en el producto terminado no se amortizan de inmediato. El efecto económico puede llegar a ser notable en 10 a 15 años. Si la recuperación del sistema no es el último momento, debe pensar en construir una mini central eléctrica con sus propias manos.

El principio del aerogenerador.

Un generador de viento o turbina eólica (turbina eólica) es un dispositivo que se utiliza para convertir la energía cinética del flujo de viento en energía mecánica. La energía mecánica resultante hace girar el rotor y se convierte en una forma eléctrica que necesitamos.

El principio de funcionamiento y el dispositivo del molino de viento cinético se describen en detalle en el artículo, que recomendamos leer.

La estructura de los aerogeneradores incluye:

  • aspas que forman la hélice,
  • rotor de turbina giratorio
  • Eje generador y generador propio,
  • un inversor que convierte la corriente alterna en corriente continua, utilizada para cargar baterías,
  • batería

La esencia de los aerogeneradores del dispositivo es simple. Durante la rotación del rotor, se genera una corriente alterna trifásica, que luego pasa a través del controlador y carga la batería de CC. A continuación, el inversor convierte la corriente para que pueda consumirse, alimentando la iluminación, la radio, la televisión, el microondas, etc.

Un dispositivo detallado de un generador eólico con un eje de rotación horizontal permite una buena idea de qué elementos contribuyen a la conversión de la energía cinética en mecánica y luego en eléctrica.

En general, el principio de funcionamiento de un generador eólico de cualquier tipo y diseño es el siguiente: en el proceso de rotación, existen tres tipos de acción de fuerza en las cuchillas: frenado, pulsado y levantado.

Este esquema del aerogenerador le permite comprender lo que está sucediendo con la electricidad generada por el trabajo del generador eólico: una parte se acumula y la otra se consume.

Las dos últimas fuerzas superan la fuerza de frenado y ponen en movimiento el volante. En la parte fija del generador, el rotor forma un campo magnético para que la corriente eléctrica pase a través de los cables.

Para la fabricación de generadores de energía eólica motor adecuado a partir de electrodomésticos innecesarios. Cuantos más voltios por revolución, más eficaz será el sistema. Un manguito está unido al rotor del motor, en el que se fijan las cuchillas del dispositivo. Es mejor cerrar el nodo frontal con una cubierta protectora. La parte delantera con el motor y las cuchillas debe estar equilibrada con la parte trasera. La cola de un tubo o listón de la cola debe ser más larga, un vástago de cualquier forma está fijo en su borde El mástil que sostiene el molino de viento debe tener al menos tres soportes, la estructura debe estar conectada al bucle de tierra y debe disponerse un conductor de rayos.

Clasificación de tipos de generadores de energía.

Existen varios signos por los que se clasifican las centrales eólicas. Cómo elegir la mejor opción para una propiedad suburbana se describe en detalle en uno de los artículos más populares de nuestro sitio web.

Así, los molinos de viento se diferencian en:

  • el número de palas en la hélice;
  • materiales de fabricación de cuchillas;
  • la ubicación del eje de rotación con respecto a la superficie de la tierra;
  • Signo paso a paso del tornillo.

Hay modelos con una, dos, tres cuchillas y multi-cuchillas.

Los productos con un gran número de cuchillas comienzan a rotar incluso con un ligero viento. Por lo general, se utilizan en este tipo de obras, cuando el proceso de rotación en sí es más importante que la producción de electricidad. Por ejemplo, para extraer agua de pozos profundos.

Resulta que las palas del generador de viento pueden estar hechas no solo de materiales sólidos, sino también de tela asequible.

Las palas pueden estar navegando o duras. Los productos de vela son mucho más baratos que los duros, que están hechos de metal o fibra de vidrio. Pero a menudo tienen que ser reparados: son frágiles.

En cuanto a la ubicación del eje de rotación con respecto a la superficie de la tierra, existen molinos de viento verticales y modelos horizontales. Y en este caso, cada variedad tiene sus ventajas: las verticales son más sensibles a cada soplo de viento, pero las horizontales son más poderosas.

Los generadores eólicos se dividen de acuerdo con las características del paso en modelos con paso fijo y variable. El paso variable le permite aumentar significativamente la velocidad de rotación, pero esta instalación tiene un diseño complejo y masivo. Aerogeneradores con un paso fijo más fácil y más fiable.

Después del desmontaje, solo quedaba del autogenerador bastante dañado el estator, para el cual la carcasa estaba soldada por separado. Para restablecer las características técnicas del motor, debe rebobinar 36 bobinas de estator. El rebobinado requerirá un alambre con un diámetro de 0.56 mm. Las bobinas necesitan hacer 35 piezas. Antes de fijar las cuchillas, el motor reparado debe ser ensamblado, cubierto con barniz o al menos epoxi, la superficie debe estar pintada Los cables están conectados en paralelo, tres cables salen para la conexión a la fuente de alimentación. El eje, diseñado para garantizar la rotación, está hecho de una salida de tubería 15. Los cojinetes están soldados al eje, que se unen a través de una sección de tubería 52 En la fabricación de la cola, se utilizó chapa de acero galvanizado de 4 mm de espesor, doblada en los bordes e instalada en la ranura seleccionada en el riel. Las cuchillas se cortan de una tubería de alcantarillado de polímero, unidas al triángulo conectado al motor con tornillos El generador de viento casi libre se puede hacer a partir de piezas de desecho: el motor del carro viejo y la tubería de alcantarillado de corte

Planta eólica rotativa

Averigüemos cómo hacer una turbina eólica simple con un eje de rotación vertical del tipo rotativo. Un modelo de este tipo puede satisfacer las necesidades de electricidad de una casa de jardín, una variedad de dependencias, así como resaltar el área local y los caminos de jardín en la oscuridad.

Las cuchillas de esta instalación tipo rotor con un eje de rotación vertical están claramente hechas de elementos cortados de un barril de metal.

Nuestro objetivo es fabricar un molino de viento, cuya potencia máxima será de 1.5 kW.

Para ello necesitamos los siguientes elementos y materiales:

  • Generador de coche de 12 V;
  • 12 V de helio o batería de ácido;
  • interruptor semihermético de la variedad “botón” para 12 V;
  • Convertidor de 700 W - 1500 W y 12V - 220V;
  • un cubo, una cacerola grande u otro recipiente grande hecho de acero inoxidable o aluminio;
  • carga de la lámpara de control de relé del coche o carga de la batería
  • voltímetro del coche (usted puede)
  • tornillos con tuercas y arandelas;
  • alambres con una sección transversal de 4 mm cuadrados y 2, 5 mm cuadrados;
  • Dos abrazaderas para asegurar el generador al mástil.

En el proceso de hacer el trabajo, necesitaremos un búlgaro o tijeras para metal, un lápiz o marcador de construcción, una cinta métrica, cortadores de alambre, un taladro, un taladro, llaves y un destornillador.

El controlador para el sistema que genera electricidad, también puede recoger sus propias manos. Las reglas y los esquemas para la fabricación del controlador para el molino de viento serán introducidos por el artículo, cuyo contenido le recomendamos leer.

Etapa de inicio de la instalación.

Comenzamos a hacer un molino de viento hecho en casa tomando un gran recipiente metálico de forma cilíndrica. Por lo general, para este fin, utilizan un viejo residuo, un cubo o una sartén. Que será la base de nuestros futuros aerogeneradores.

Con la ayuda de una cinta métrica y un lápiz de construcción (marcador), aplicaremos un marcado: dividiremos nuestra capacidad en cuatro partes iguales.

Cuando realice cortes de acuerdo con las instrucciones contenidas en el texto, en ningún caso corte el metal hasta el final.

El metal tendrá que cortar. Para ello puedes utilizar el molinillo. No se utiliza para cortar recipientes de acero galvanizado o estaño pintado, ya que el metal de este tipo debe sobrecalentarse. Para tales casos, es mejor usar tijeras. Corte las cuchillas, pero no las corte hasta el final.

Las opciones, los esquemas y las recomendaciones para la fabricación de varios modelos de palas para un generador eólico se pueden encontrar en nuestro artículo recomendado.

Simultáneamente con la continuación del trabajo en la capacidad, rehaceremos la polea del generador. En la parte inferior de la bandeja anterior y en la polea, debe mapear y taladrar los orificios para los pernos. El trabajo en esta etapa debe tomarse con el mayor cuidado posible: todas las aberturas deben estar dispuestas simétricamente para que durante la rotación de la instalación no haya desequilibrio.

Así es como se ven las cuchillas de otro diseño con un eje de rotación vertical. Cada hoja se fabrica por separado y luego se monta en un dispositivo común.

Dobla las cuchillas para que no sobresalgan. Cuando realizamos esta parte del trabajo, siempre consideramos en qué dirección girará el generador.

Por lo general, la dirección de su rotación está orientada hacia la derecha. El ángulo de flexión de las palas afecta el área de impacto del flujo de aire y la velocidad de rotación de la hélice.

Ahora necesita fijarlo en el cubo de la polea con cuchillas preparadas para el funcionamiento. Instale el generador en el mástil, fijándolo con abrazaderas. Queda por unir los cables y montar el circuito. Prepárese para escribir el diagrama de cableado, los colores de los cables y las marcas de los pines. Más tarde, sin duda, será útil. Fije los cables en el dispositivo de mástil.

Esta figura contiene recomendaciones detalladas para ensamblar el diseño general y una vista general del dispositivo ya ensamblado y listo para su uso.

Para conectar la batería, debe aplicar cables de 4 mm². Basta con tomar un segmento con una longitud de 1 metro. Eso es suficiente

Y para conectar a la red la carga, que incluye, por ejemplo, aparatos de iluminación y eléctricos, son suficientes los cables con una sección transversal de 2, 5 mm². Instale el inversor (convertidor). Para esto, también se necesitará un cable de 4 mm².

Ventajas y desventajas del modelo de rotor del molino de viento.

Si hizo todo de forma clara y consistente, este generador eólico funcionará correctamente. Al mismo tiempo, no surgirán problemas durante su funcionamiento.

Si utiliza un convertidor de 1000 W y una batería de 75 A, esta instalación proporcionará dispositivos de vigilancia y videovigilancia, alarmas contra robo e incluso alumbrado público.

Las ventajas de este modelo son las siguientes:

  • economico
  • Los elementos pueden ser reemplazados fácilmente por otros nuevos o reparados;
  • No se requieren condiciones especiales para la operación;
  • confiable en la operación;
  • Proporciona total comodidad acústica.

También hay desventajas, pero no hay muchas de ellas: el rendimiento de este dispositivo no es demasiado alto y tiene una dependencia significativa de las ráfagas repentinas de viento. Las corrientes de aire pueden simplemente interrumpir una hélice improvisada.

Para seleccionar con precisión el modelo de energía eólica que necesita el generador de viento antes de comenzar a trabajar, le recomendamos que realice un cálculo utilizando las fórmulas que figuran en el artículo recomendado.

Montaje de aerogeneradores axiales sobre imanes de neodimio.

Dado que los imanes de neodimio aparecieron en Rusia hace relativamente poco tiempo, los generadores de viento axial con estatores sin hierro comenzaron a fabricarse no hace mucho.

La aparición de imanes causó una demanda excesiva, pero gradualmente el mercado se saturó y el costo de este producto comenzó a disminuir. Se puso a disposición de los artesanos, quienes lo adaptaron de inmediato para sus diversas necesidades.

La turbina eólica axial en imanes de neodimio con un eje de rotación horizontal es una estructura más compleja que requiere no solo habilidad, sino también cierto conocimiento

Si tiene un buje de un automóvil viejo con discos de freno, lo tomamos como base para el futuro generador axial.

Se supone que esta parte no es nueva, pero ya explotada. En este caso, es necesario desmontar, inspeccionar y lubricar los rodamientos, restregar a fondo las capas sedimentarias y todo el óxido. Listo para generador, no te olvides de pintar.

El buje con discos de freno, por regla general, se dirige a los artesanos como uno de los nudos de un automóvil viejo que fue a la chatarra y, por lo tanto, debe limpiarse a fondo.

Distribución y fijación de imanes.

Los imanes de neodimio se deben colocar en los discos del rotor. Para nuestro trabajo, tomamos 20 imanes de 25x8mm.

Por supuesto, puede usar otro número de polos, pero deben observarse las siguientes reglas: el número de imanes y polos en un generador monofásico debe coincidir, pero si estamos hablando de un modelo trifásico, la relación de polos a bobinas debe ser 2/3 o 4/3. .

Al colocar los imanes, los polos se alternan. Es importante no cometer un error. Si no está seguro de que los elementos estén posicionados correctamente, cree una plantilla de pistas o aplique un sector directamente en el disco.

Si tiene una opción, compre imanes rectangulares en lugar de redondos. En los modelos rectangulares, el campo magnético se concentra a lo largo de toda la longitud, y en los circulares, en el centro.

Los imanes opuestos deben tener diferentes polos. No confundirá nada si usa el marcador para marcarlos con signos de menos o más. Para determinar los polos, tome los imanes y júntelos.

Si las superficies son atraídas, póngales un signo de más, si se repelen, luego márquelas con menos. Al colocar los imanes en los discos se alternan los polos.

Los imanes se instalan de acuerdo con la regla de alternancia de políticas, a lo largo de los perímetros exterior e interior se ubican los bordes de plastilina: el producto está listo para verter con resina epoxi

Para una fijación confiable del imán, necesita utilizar pegamento extremadamente fuerte y de alta calidad.

Para aumentar la fiabilidad de la fijación, puede utilizar resina epoxi. Debe diluirse como se indica en las instrucciones y llenarlo con un disco. La resina debe cubrir todo el disco, pero no drenarla. Es posible evitar la posibilidad de escorrentía si envuelve un disco con cinta o hace cercas de plastilina temporales de una banda de polímero alrededor de su perímetro.

Generadores monofásicos y trifásicos

Si comparamos los estatores monofásicos y trifásicos, estos últimos serán mejores. El generador monofásico vibra cuando está cargado. La causa de la vibración es la diferencia en la amplitud de la corriente, que surge debido a su retorno inestable en el tiempo.

Esta falta de un modelo trifásico no lo es. Tiene una potencia constante debido a las fases que se compensan entre sí: cuando una corriente se acumula en una, cae en la otra.

Según los resultados de las pruebas, el retorno del modelo trifásico es casi un 50% más que el del modelo monofásico. Otra ventaja de este modelo es que, en ausencia de vibraciones innecesarias, el confort acústico aumenta cuando el dispositivo funciona bajo carga.

Es decir, el generador trifásico prácticamente no zumba durante su funcionamiento. Cuando se reduce la vibración, la vida útil del dispositivo aumenta lógicamente.

En la lucha entre los dispositivos trifásicos y los dispositivos monofásicos, siempre gana sobre los trifásicos, porque no zumba tanto en el proceso de trabajo y dura más que los monofásicos.

Reglas de bobinado de bobina

Si consulta a un especialista, le dirá que antes de enrollar las bobinas, debe realizar un cálculo minucioso. El practicante en este asunto confiará en su intuición.

Elegimos una opción de generador de velocidad no demasiado alta. Nuestro procedimiento para cargar una batería de doce voltios debe comenzar a 100-150 revoluciones por minuto. Dichos datos iniciales requieren que el número total de vueltas de todas las bobinas sea de 1000-1200 piezas. Nos queda a nosotros dividir esta cifra entre todas las bobinas y determinar cuántos giros habrá en cada una.

Una turbina eólica de baja velocidad puede ser más potente si aumenta el número de polos. La frecuencia de las oscilaciones de corriente en las bobinas aumentará. Si se utiliza un cable con una sección transversal más grande para bobinas de bobinado, la resistencia disminuye y la corriente aumenta. No pierda de vista el hecho de que más voltaje puede "consumir" la corriente debido a la resistencia del devanado.

El proceso de bobinado se puede facilitar y hacer más eficiente mediante el uso de una máquina especial para este propósito.

No necesariamente un proceso tan rutinario como lo hacen las bobinas de bobinado manualmente. Un poco de ingenio y una gran máquina que hace frente fácilmente al bobinado, ya tiene

El rendimiento y el rendimiento de los generadores hechos en casa están muy influenciados por el grosor y la cantidad de imanes que se encuentran en los discos. La potencia total total se puede calcular enrollando una bobina y luego desplazándola en el generador. La futura potencia del generador se determina midiendo el voltaje a una velocidad específica sin carga.

Vamos a dar un ejemplo. Con una resistencia de 3 ohmios y 200 revoluciones por minuto, se emiten 30 voltios. Si le quitamos a este resultado el voltaje de la batería de 12 voltios, obtendrá 18 voltios. Dividimos este resultado por 3 ohmios y obtenemos 6 amperios. Volumen de 6 amperios y vaya a la batería. Por supuesto, en el cálculo no tomamos en cuenta las pérdidas en los cables y en el puente de diodo: el resultado real será menor que el calculado.

Normalmente las bobinas se hacen redondas. Pero, si los extraes un poco, obtienes más cobre en el sector y los giros serán más rectos. Si comparamos el tamaño del imán y el diámetro del orificio interno de las bobinas, deben coincidir entre sí o el tamaño del imán puede ser un poco más pequeño.

Las bobinas ya terminadas deben corresponder a sus imanes de tamaño: deben ser un poco más grandes que el imán o iguales a ellos

El grosor del estator, lo que hacemos, debe estar correctamente relacionado con el grosor de los imanes. Si el estator se hace más grande al aumentar el número de vueltas en las bobinas, el espacio entre discos aumentará y el flujo magnético disminuirá. El resultado puede ser el mismo: se genera el mismo voltaje, pero, debido al aumento de la resistencia de las bobinas, obtenemos menos corriente.

Para la fabricación de moldes para el estator se utiliza madera contrachapada. Sin embargo, el sector de las bobinas se puede marcar en papel, utilizando arcilla como bordes.

Si se coloca fibra de vidrio en la parte inferior del molde sobre las bobinas, la resistencia del producto aumentará. Antes de aplicar la resina epoxi, es necesario lubricar la forma con vaselina o cera, luego la resina no se pegará al molde. Algunos usan scotch o cinta en lugar de grasa.

Entre las bobinas son fijas. En este caso, los finales de las fases se ponen de manifiesto. Seis cables salientes deben estar conectados por una estrella o un triángulo. Girando el generador ensamblado a mano, producir su prueba. Si el voltaje es de 40 V, entonces la corriente será de aproximadamente 10 amperios.

Montaje final del dispositivo.

La longitud del mástil terminado debe ser de aproximadamente 6-12 metros. Con tales parámetros, su base debe ser concretada. El aerogenerador se montará en la parte superior del mástil.

Para alcanzarlo en el caso de una avería, se debe proporcionar un accesorio especial en la base del mástil, que permitirá subir y bajar la tubería mientras se usa un cabrestante manual.

Un mástil con un generador de viento conectado a él se eleva alto, pero el maestro prudente hizo un dispositivo especial que permite, si es necesario, bajar la estructura al suelo

Para hacer un tornillo, puede utilizar un tubo de PVC con un diámetro de 160 mm. Se utilizará para cortar un tornillo de dos metros que consta de seis cuchillas de su superficie. La forma de las cuchillas se desarrolla mejor de forma independiente por experimento. El objetivo es aumentar el par a bajas revoluciones.

La hélice de tornillo debe protegerse del viento demasiado fuerte. Para resolver este problema utiliza una cola plegable. La energía generada se almacena en baterías.

Para la atención de nuestros lectores, proporcionamos dos versiones de aerogeneradores, fabricados con las manos en 220 V, que reciben una mayor atención no solo de los propietarios de bienes raíces rurales, sino también de los jardineros comunes.

Ambos modelos de aerogeneradores son efectivos a su manera. Resultados particularmente buenos, estos dispositivos pueden demostrarse en el área de la estepa con vientos frecuentes y fuertes. Son lo suficientemente efectivos para ser utilizados en la organización de la calefacción doméstica alternativa y en el suministro de electricidad. Y no son tan difíciles de construir sus propias manos.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

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Construcción