I proprietari di case private sanno con certezza che un sistema di riscaldamento autonomo è molto più economico e più efficiente di uno centralizzato. Molti proprietari di case si affidano alla soluzione della questione del riscaldamento degli alloggi agli specialisti che eseguono calcoli, progettano e supervisionano la fornitura di calore.
Tuttavia, ci sono anche tali maestri che decidono di equipaggiare il riscaldamento di una casa privata con le proprie mani, in modo da non pagare in eccesso per i servizi di specialisti. Ma questo non è un piccolo risparmio dal bilancio familiare, d'accordo?
Prima di procedere ai calcoli e alla progettazione, è necessario determinare la versione ottimale del sistema e dei suoi componenti. Ti aiuteremo a risolvere questi problemi.
L'articolo fornisce una panoramica dettagliata delle possibili soluzioni ingegneristiche per una casa privata, delinea i pro e i contro di ogni schema, i principi del loro lavoro e le sfumature dell'installazione.
Sistema di riscaldamento: cosa sono
Esistono molte soluzioni ingegneristiche per il riscaldamento di una casa. Esistono tre tipi principali di sistemi di riscaldamento.
Sistema di riscaldamento con liquido refrigerante
Il modo più comune nel nostro paese per riscaldare la tua casa. Presuppone la presenza di un circuito chiuso in cui circola il liquido di raffreddamento.
L'acqua è spesso usata come quest'ultima, ma possono esserci anche vari antigelo, che si distinguono favorevolmente per una bassa temperatura di congelamento. Per riscaldare il liquido di raffreddamento nel sistema, è installata una caldaia di qualsiasi tipo adatto.
Il refrigerante riscaldato viene convogliato nei locali in cui entra nei radiatori. Questi dispositivi sono progettati per trasferire calore nell'aria. Nelle batterie, il liquido di raffreddamento si raffredda, dopodiché passa attraverso i tubi alla caldaia, dove si riscalda di nuovo.
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Riscaldamento autonomo di una casa di campagna
Circuito tecnicamente semplice
Schema di riscaldamento con una freccia idroelettrica
Tale ciclo si ripete più volte. I termostati possono essere utilizzati per regolare il sistema, il che consente di mantenere automaticamente la temperatura impostata o i rubinetti. In questo caso, viene eseguita la regolazione manuale.
Il riscaldamento con un refrigerante è un sistema abbastanza semplice da progettare ed eseguire. Se necessario, puoi montarlo da solo. Allo stesso tempo, è certamente auspicabile mostrare il progetto agli specialisti al fine di evitare errori che possono ridurre significativamente l'efficacia del sistema.
I sistemi di riscaldamento con liquido di raffreddamento liquido sono sempre realizzati sotto forma di un circuito chiuso, all'interno del quale si muove un fluido riscaldato
Tra i vantaggi possono essere attribuiti alla lunga durata della struttura, a condizione che sia stata effettuata un'installazione competente e che non vi siano violazioni nel funzionamento.
Il sistema funziona silenziosamente, estremamente facile da riparare e mantenere. È importante che con un progetto eseguito correttamente in tutti i locali riscaldati sia possibile mantenere la temperatura desiderata.
Il sistema è efficiente e consente di risparmiare energia. L'intensità energetica del liquido di raffreddamento è circa 4000 volte superiore a quella dell'aria. Ciò consente di riscaldare relativamente rapidamente l'aria interna a una temperatura confortevole.
Un sistema di riscaldamento di questo tipo è costituito da diversi elementi, i principali sono la tubazione, la caldaia e i radiatori (+)
Tra le carenze, vale la pena notare che tale riscaldamento può essere installato solo durante la costruzione o le riparazioni importanti della casa. Se l'acqua viene utilizzata come vettore di calore, è necessario tenere conto del fatto che la sua temperatura di congelamento è piuttosto elevata. Cosa può minacciare danni ai tubi quando il sistema si blocca.
Inoltre, la presenza di aria nei tubi con acqua provoca una rapida corrosione degli elementi strutturali.
Riscaldamento ad aria
Il liquido di raffreddamento in questo caso è aria riscaldata. È riscaldato da un riscaldatore di acqua o vapore installato nell'edificio, nonché da un riscaldatore elettrico o ad aria calda. Dopo il trattamento termico, il mezzo gassoso preparato entra nella stanza.
Secondo il principio di funzionamento, gli schemi di riscaldamento dell'aria sono divisi in due tipi:
- combinato con ventilazione;
- ricircolo.
La prima opzione prevede una miscela parziale di una nuova porzione di aria catturata dalla strada e un volume uguale di emissioni di massa gas di scarico-aria.
Nella seconda forma di realizzazione, l'intero flusso d'aria che circola nella stanza viene catturato e inviato al riscaldatore ad aria per l'elaborazione. Quindi ritorna per intero. È chiaro che per gli indicatori sanitari è preferibile il primo schema.
Puoi riscaldare la casa senza il solito liquido refrigerante per tutti. Il riscaldamento dell'aria comporta il riscaldamento delle masse d'aria e la loro fornitura direttamente alle stanze riscaldate (+)
Riscaldata a 55-60 ° C, l'aria entra nei condotti dell'aria, attraverso i quali viene scaricata nelle stanze. Qui è distribuito nel modo più uniforme possibile. Dopo il raffreddamento, le masse d'aria vengono abbassate, dove passano attraverso le aperture chiuse dalla griglia nel condotto di ritorno, attraverso il quale ritornano al riscaldatore. Il ciclo si ripete più volte.
Un tale sistema di riscaldamento è regolato solo tramite automazione, il che rende la temperatura negli ambienti estremamente confortevole.
Il riscaldamento dell'aria è il più sicuro possibile, poiché l'automazione controlla tutti i parametri del sistema e, in caso di problemi, ne blocca gli elementi. Inoltre, il design non contiene tubi riempiti con liquido caldo che, in circostanze sfavorevoli, può esplodere o perdere liquido.
Nei circuiti di riscaldamento dell'aria non ci sono radiatori familiari alla persona media, che, associati all'assenza di tubi, influisce in modo significativo sui costi di costruzione del sistema. Non ci sono valvole a vapore e tipi di valvole di intercettazione per il riscaldamento dell'acqua.
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Riscaldatore del riscaldatore ad aria
Attrezzature per scantinati
Opzione aria canale
Riscaldamento di una casa privata con una stufa Buleryan
Con il dispositivo del circuito combinato con la ventilazione, viene anche ragionevolmente risolto il problema dell'aggiornamento della composizione della massa d'aria.
La durata, soggetta all'installazione competente del riscaldamento dell'aria, è di circa 20 anni. I vantaggi includono il fascino esterno del riscaldamento dell'aria. In questo caso non sono presenti plessi di tubi, necessari per strutture con liquido di raffreddamento liquido.
Il riscaldatore ad aria può funzionare a gas o altri tipi di carburante. Il tipo di bruciatore del dispositivo può essere atmosferico o ventilatore (+)
Tra le carenze, vale la pena notare possibili problemi con la composizione dell'aria. Il sistema attira masse d'aria inquinate dalla strada, che richiede l'installazione di filtri. Devono essere cambiati abbastanza spesso.
Inoltre, è consigliabile utilizzare umidificatori, poiché le masse riscaldate sono spesso eccessive. Se una sostanza tossica, come il monossido di carbonio, entra nel sistema, si diffonde molto rapidamente in tutta la casa.
Sistemi di riscaldamento elettrico
Per dotare il riscaldamento autonomo di una casa privata, abbastanza spesso, vengono utilizzati sistemi alimentati da elettricità. Ce ne sono diversi tipi, considera due dei più popolari.
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Caldaia elettrica accoppiata a gas
Posizione nel corridoio o in cucina
Riscaldamento dell'acqua con caldaia elettrica
Caldaia per elettrodi a risparmio energetico
Caldaia a induzione per riscaldamento privato
Installazione e collegamento del convettore
Sistemi di riscaldamento a pavimento
Modello elettrico di un riscaldatore
I convettori elettrici sono riscaldatori compatti che possono essere installati all'interno di una stanza riscaldata. A seconda della potenza del dispositivo, può essere uno o più.
Il principio di funzionamento di diversi tipi di convettori elettrici è simile. L'aria fredda attraverso la griglia entra nel dispositivo, dove viene riscaldata per mezzo di una stufa elettrica.
Grazie alla convezione naturale o agli sforzi del ventilatore, le masse d'aria riscaldate si alzano, si mescolano con l'aria nella stanza e la riscaldano. La temperatura nella stanza aumenta. L'aria raffreddata scende, entra di nuovo nel dispositivo e il ciclo si ripete.
L'uso di convettori elettrici è il modo più semplice per riscaldare i locali residenziali. Ma allo stesso tempo, dato il costo dell'elettricità, è piuttosto costoso
Il riscaldamento elettrico può essere realizzato utilizzando la radiazione infrarossa. Un sottile film IR flessibile è montato sul soffitto o sul pavimento ed è una sorta di dispositivo di riscaldamento che riscalda l'aria nella stanza a una temperatura confortevole.
Il sistema funziona come segue. Quando viene applicata una corrente elettrica al film, gli elementi in carbonio si riscaldano e iniziano a emettere onde infrarosse in un intervallo sicuro per l'uomo.
Queste onde iniziano a spostarsi sul primo grande oggetto che incontrano. Potrebbe essere il pavimento, i mobili o qualcosa del genere. Gli oggetti accumulano le onde infrarosse, si riscaldano e rilasciano calore nell'aria. Il riscaldamento è molto veloce.
Allo stesso tempo, la distribuzione del calore è più favorevole per una persona: nella parte inferiore della stanza è l'aria più calda, nella parte superiore - un po 'più fredda.
I medici confermano che il riscaldamento a infrarossi è simile alla luce solare ed è considerato il più favorevole per l'uomo. Nonostante la differenza significativa nel principio del riscaldamento, entrambi i tipi di sistemi presentano vantaggi simili. Innanzitutto, questo è il costo minimo di costruzione.
Le tariffe non molto interessanti delle società di vendita al dettaglio di energia non fermano coloro che vogliono ottenere il riscaldamento elettrico. L'automazione viene utilizzata per controllare l'apparecchiatura, che consente di configurare il sistema sulla modalità più efficiente dal punto di vista energetico.
Il film di riscaldamento a infrarossi può essere posizionato sul pavimento o sul soffitto. In ogni caso, riscalda in modo efficace e sicuro l'ambiente (+)
L'elettricità è molto comoda da usare. Non è necessario utilizzare alcun carburante, il che rimuove il problema della conservazione e dell'acquisto.
Inoltre, le caldaie a combustibile solido, ad esempio, sono considerate molto "sporche" perché durante il loro funzionamento si formano fuliggine e cenere. Le apparecchiature elettriche non presentano tali problemi. È completamente sicuro, non fa rumore e non produce emissioni tossiche.
I sistemi elettrici sono generalmente molto compatti. I dispositivi utilizzati in essi possono avere un design molto diverso. Tali sistemi sono durevoli e richiedono solo una manutenzione regolare.
Il loro principale svantaggio è l'operazione costosa, a causa dell'elevato costo dell'elettricità. Nonostante il rapporto costo-efficacia dei sistemi, le bollette dell'elettricità sono generalmente impressionanti.
Varietà di sistema di trasferimento di calore liquido
Come dimostra la pratica, molto spesso per la disposizione del riscaldamento autonomo scegliere un sistema con un liquido di raffreddamento liquido, quindi parliamo delle sue varietà. Tale sistema è implementato come uno dei due possibili schemi.
Lo schema più semplice è una singola pipe
È un anello chiuso a forma di anello, all'interno del quale sono installati in serie radiatori di riscaldamento. Il refrigerante entra nel primo di essi, poi nel successivo e così via, fino a quando non ritorna nella caldaia. Questo è uno schema estremamente semplice, tuttavia, tutt'altro che il più efficace.
Il principale svantaggio di un sistema di riscaldamento monotubo è il raffreddamento del liquido di raffreddamento in corrispondenza degli "approcci" alle batterie remote dalla caldaia.
Lo schema elettrico monotubo presuppone una disposizione sequenziale delle batterie. Il sistema è molto semplice, ma ha limitazioni in uso (+)
Il liquido esce dallo scambiatore di calore della caldaia con una temperatura di circa 75 ° C. Arriva lo stesso nel primo radiatore, nel secondo è un po 'più freddo e poi in avanti. Se la durata della tubazione è piccola e ci sono pochi radiatori, questo non fa paura.
Ma se ci sono molte batterie, quest'ultima conterrà un refrigerante riscaldato a 45-50 ° С. Cosa non è assolutamente sufficiente per il normale riscaldamento dell'ambiente
Esistono due modi per porre rimedio alla situazione. Il primo è aumentare la temperatura del liquido di raffreddamento o aggiungere sezioni agli ultimi radiatori della catena per aumentarne il trasferimento di calore. Entrambe le opzioni richiederanno ulteriori investimenti in contanti, ma non garantiscono un risultato.
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Il movimento del liquido di raffreddamento in un tubo
Limitazioni di lunghezza
Mancanza di valvole di controllo
Connessione tronco diagonale
Un altro modo per affrontare il problema è installare una pompa di circolazione. Ciò aumenterà davvero l'efficienza di un sistema a tubo singolo, ma lo renderà volatile e più costoso da utilizzare.
Schema avanzato - Due tubi
La differenza principale rispetto al primo schema è che il refrigerante per ciascuno dei radiatori viene erogato quasi contemporaneamente. Un tubo di alimentazione viene utilizzato per consegnarlo al dispositivo, un tubo chiamato tubo di ritorno viene utilizzato per raccoglierlo e scaricarlo.
Il refrigerante per le batterie può essere fornito dal collettore o dallo schema a T. Nel primo caso, ciascuno dei dispositivi ha il proprio feed con un ritorno. I tubi vengono posati dal collettore sotto forma di "raggi", quindi il secondo nome è "radiazione".
Nella versione a T, i dispositivi sono collegati in serie all'alimentazione e ritornano utilizzando, il montaggio viene eseguito utilizzando connettori con tre ugelli.
Lo schema a due tubi per la disposizione del sistema di riscaldamento presuppone che un tubo di alimentazione e un tubo di scarico, tubo di ritorno (+) saranno posati su ogni batteria
Il collettore prevede l'installazione di valvole su ogni uscita della batteria, che consente di scollegarlo, se necessario. Il funzionamento del circuito di riscaldamento per irraggiamento si basa sulla circolazione forzata del liquido, in quanto vi sono troppi ostacoli idraulici nei numerosi anelli per il movimento naturale del liquido di raffreddamento.
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Esempio di riscaldamento a due tubi
Versione a T a due tubi
Tipo di radiazione del riscaldamento
Tubazioni massetto
Le varietà a T possono funzionare sia per gravità naturale, sia per l'inclusione di una pompa di circolazione nel sistema. Pompa il liquido di raffreddamento, quindi, quando si installano gli anelli di riscaldamento, non è necessario osservare la pendenza e installare il tubo di alimentazione sotto i dispositivi di riscaldamento.
Il vantaggio principale dello schema a due tubi è la fornitura di un riscaldamento uniforme di tutte le batterie nell'edificio, indipendentemente da quante ce ne siano. Allo stesso tempo, per l'installazione saranno necessari molti più tubi e altri elementi, che costeranno di più. Questo è il principale svantaggio del sistema a due tubi.
Sistema di circolazione a gravità
Il liquido di raffreddamento all'interno del circuito di riscaldamento deve spostarsi. Ciò può avvenire attraverso la circolazione naturale. Sorge a causa della differenza di densità esistente in un refrigerante freddo e riscaldato.
Il liquido riscaldato ha una densità inferiore, quindi inizia a sollevarsi spontaneamente dalla caldaia lungo il riser, da dove viene inviato alle tubazioni di scarico e successivamente ai radiatori. La densità del liquido di raffreddamento aumenta, il che lo rende più pesante.
L'efficacia del sistema con la circolazione naturale del fluido termovettore dipende dalla differenza di temperatura, dall'altezza del fluido termovettore e dall'angolo di posa della tubazione scelto correttamente (+)
Per questo motivo, scende sotto, viene raccolto nel tubo di cablaggio inverso, attraverso il quale entra nella caldaia. Pertanto, mentre l'unità è in funzione, verrà implementata la circolazione del refrigerante a gravità. Tuttavia, la sua velocità è relativamente piccola e può variare.
Soprattutto, dipende da due fattori:
- Posizioni degli elementi di sistema. I radiatori dovrebbero essere posizionati molto più in alto rispetto alla caldaia o sollevati al soffitto, e ancora meglio in soffitta, il montante principale, da cui usciranno i rubinetti della batteria.
- Differenze di temperatura del refrigerante refrigerato e riscaldato. Più è grande, maggiore è la velocità del fluido. Per questo motivo, al fine di evitare perdite di calore, il montante principale può essere isolato con un materiale speciale e il rifiuto, al contrario, non è chiuso da nulla.
Tra i vantaggi dello schema del sistema di riscaldamento di una casa privata a circolazione naturale può essere attribuito alla sua economicità e semplicità nella progettazione, disposizione e manutenzione. Quando si lavora, è assolutamente silenzioso, non c'è vibrazione.
Gli svantaggi del circuito a circolazione naturale sono molti. Si avvia lentamente, a causa della bassa velocità del liquido di raffreddamento a una piccola differenza di temperatura.
Un sistema progettato con competenza con circolazione naturale di un liquido di raffreddamento può essere piuttosto complesso e coprire non solo uno, ma anche più piani (+)
Inoltre, per la normale circolazione del fluido nel circuito è necessario un tubo assemblato da tubi di diametro relativamente grande. Tali sistemi sono di dimensioni limitate a causa della bassa pressione naturale nella linea. La lunghezza di tale struttura non può superare i 30 m in orizzontale.
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Circuito di riscaldamento a gravità
Tubazioni di grande diametro
Sezione di accelerazione dopo la caldaia
Valvole di controllo e di intercettazione minime
Circuito forzato
La pompa di circolazione è inclusa nel sistema, provoca il movimento del liquido di raffreddamento a una determinata velocità. La pompa è installata ovunque nella linea di riscaldamento.
Ma per installare la pompa alla consegna, è sufficiente acquistare una pompa da produttori fidati, perché dovrà funzionare in condizioni avverse, sebbene tutti i modelli di circolazione attualmente fabbricati siano progettati per tale operazione.
La potenza della pompa viene selezionata in base alla lunghezza della tubazione e può essere diversa. A causa della circolazione forzata, il circuito può avere lunghezze diverse, fino a una lunghezza molto lunga. La velocità di avanzamento del fluido termovettore non dipende dalla differenza di temperatura, il che rende possibile implementare una varietà di schemi di ingegneria.
Inoltre, diventa possibile utilizzare tubi di piccolo diametro, ciò influisce favorevolmente sull'aspetto di un tale sistema di riscaldamento.
L'inclusione di una pompa di circolazione nel circuito consente di implementare soluzioni di ingegneria più complesse e rende il sistema più efficiente (+)
Tra le carenze del riscaldamento con la circolazione della pompa, vale la pena notare la volatilità. Ciò significa che se non c'è alimentazione, il riscaldamento non funzionerà. Per i luoghi in cui i blackout sono comuni, questo è un grave inconveniente.
Inoltre, l'installazione della pompa richiederà costi aggiuntivi per l'acquisto, l'installazione e il successivo funzionamento.
Gli elementi principali del sistema di riscaldamento
Il set di elementi incluso nel sistema di riscaldamento con un liquido di raffreddamento può essere molto diverso. Tutto dipende dal tipo di circuito selezionato. Tuttavia, numerosi elementi di base sono sempre presenti. Prima di tutto, questa è una caldaia. L'unità genera calore, viene trasferita al fluido termovettore.
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Un componente obbligatorio dei sistemi di riscaldamento sono i tubi. Nella costruzione di circuiti di riscaldamento utilizzando prodotti di polimeri, leghe di acciaio, metallo, meno spesso di rame
Per riscaldare il liquido di raffreddamento, è necessaria una caldaia. La sua potenza viene selezionata in base ai dati di ingegneria termica della casa e dell'area riscaldata
Per trasferire il calore nella stanza trattata nel circuito di riscaldamento sono inclusi i radiatori. Il loro potere calorifico dovrebbe corrispondere alla cubatura riscaldata
Per lasciare una riserva che si espande durante il riscaldamento dell'acqua (antigelo), nel sistema è incluso un vaso di espansione. Per i circuiti chiusi si tratta di un espanometro (rosso), per i circuiti aperti è un contenitore con coperchio e ugelli a cui sono collegati i tubi
Se si prevede di fornire refrigerante riscaldato contemporaneamente a più dispositivi o circuiti, i collettori vengono montati nel circuito. Si tratta di pettini di distribuzione che forniscono una fornitura uniforme a diversi punti del sistema
Per il funzionamento stabile di sistemi complessi, principalmente di tipo chiuso, è necessaria l'installazione di pompe di circolazione. Stimolano il movimento dell'acqua attraverso condutture verso gli apparecchi
Per proteggere i circuiti di riscaldamento chiusi, vengono istituiti gruppi di sicurezza. Impediscono la depressurizzazione del circuito e il guasto prematuro delle valvole
Per la rimozione dell'aria contenuta in qualsiasi liquido in diversi volumi, sono installate prese d'aria. Sono messi a batterie, su riser e su curve dell'autostrada
Tubi per impianti di riscaldamento dell'acqua
Caldaie - principali unità di riscaldamento
Radiatore: un dispositivo di riscaldamento
Vaso di espansione per sicurezza
Versione da collezione dell'organizzazione
Pompe di circolazione in riscaldamento
Gruppo di sicurezza per sistemi chiusi
Prese d'aria
Per il tipo di combustibile utilizzato, tutte le caldaie sono suddivise in:
- Combustibile solido. Per il lavoro vengono utilizzati tutti i tipi di combustibile solido: legna da ardere, carbone, torba, ecc. In vendita puoi trovare varietà di tali dispositivi a pellet e pirolisi.
- Gas. Operano con gas naturale o gas liquefatto.
- Elettrico. Genera calore convertendo elettricità.
- Carburante liquido. Il carburante utilizzato è diesel, benzina e materiali simili.
- Combinato. I dispositivi sono dotati di diversi bruciatori e possono funzionare con diversi tipi di carburante.
Le caldaie combinate sono considerate le più pratiche. Aiutano a non rimanere senza riscaldamento in condizioni con interruzioni nella fornitura del tipo principale di carburante. Tuttavia, il costo di tali modelli è molto più elevato di quello di quelli standard.
Il radiatore a pannello è uno dei dispositivi di riscaldamento più affidabili e semplici
Un altro elemento obbligatorio del sistema di riscaldamento sono gli apparecchi di accumulo del calore. Possono anche essere diversi.
Si distinguono i seguenti tipi di radiatori:
- Pannelloche rappresenta un pannello in acciaio monopezzo di varie dimensioni.
- Lamellarecostituito da più piastre, il cui spessore può variare in modo significativo.
- Tubolare. Sono realizzati sotto forma di collettori inferiore e superiore collegati da segmenti di tubo.
- sezionale. Raccolta da sezioni di riscaldamento, il cui numero può essere qualsiasi.
E l'ultimo elemento obbligatorio di questo tipo di sistema di riscaldamento è la tubazione.
Per il suo assemblaggio vengono utilizzati tubi in metallo o plastica. I primi sono molto resistenti, ma soggetti a corrosione e difficili da installare. I secondi sono molto facili da montare, non arrugginiscono, ma la resistenza di diversi tipi di plastica può variare in modo significativo. Pertanto, è molto importante non commettere errori nella scelta di un materiale per una tubazione di plastica.
Quale metodo di riscaldamento di una casa privata è più redditizio:
Tutto sullo schema di riscaldamento monotubo:
Il principio di funzionamento del riscaldamento dell'aria:
Il riscaldamento autonomo può essere fornito in vari modi. La scelta di una soluzione sarà senza dubbio influenzata dalle caratteristiche climatiche dell'area in cui si trova la casa.
Difficilmente è consigliabile dotare un sistema costoso di un liquido refrigerante in cui l'inverno dura da uno a due mesi e la temperatura raramente scende sotto lo zero. È anche importante considerare le caratteristiche dell'edificio e le capacità finanziarie. Se viene presa la decisione giusta, la casa sarà sempre calda.
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