CN113700234B - 一种光伏建筑一体化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏建筑一体化系统,屋脊和两个倾斜设于屋脊的左右侧的屋面,屋脊包括设于建筑檩条上的多个屋脊水槽,任意两相邻屋脊水槽之间通过屋脊连接件连接,屋脊水槽为向下凹陷的凹槽件;屋面上设置有多组并列排布的光伏组件,每个屋面均设有多个维护通道,各个维护通道均与屋脊纵横交错连通。本系统的屋脊不仅可以装载积水,还可有效承载操作人员的重量,使操作人员可利用纵横交错连通的维护通道和屋脊进行运维操作,有效提高了光伏建筑系统的运维效果。
Description
技术领域
本发明涉及光伏建筑技术领域,更具体地说,涉及一种光伏建筑一体化系统。
背景技术
现有技术中,光伏建筑一体化系统的屋脊沿用彩钢瓦屋面的屋脊,该屋脊不能作为运维通道,导致光伏电站的运维操作困难,且屋脊的用途单一,无法有效利用屋脊空间。
综上所述,如何提高光伏建筑系统的运维效果,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种光伏建筑一体化系统,可有效提高光伏建筑系统的运维效果。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种光伏建筑一体化系统,包括:屋脊和两个倾斜设于所述屋脊的左右侧的屋面;所述屋脊包括设于建筑檩条上的多个屋脊水槽,任意两相邻所述屋脊水槽之间通过屋脊连接件连接,所述屋脊水槽为向下凹陷的凹槽件;所述屋面上设置有多组并列排布的光伏组件,每个所述屋面均设有多个维护通道,各个所述维护通道均与所述屋脊纵横交错连通。
优选的,所述屋脊水槽包括水平设于所述建筑檩条上的水槽底板、垂直设于所述水槽底板两侧的水槽侧板、水平设于所述水槽侧板顶部的水槽顶板以及垂直设于所述水槽顶板一侧的水槽挡水板,所述水槽顶板和所述水槽挡水板均设有第一通风孔。
优选的,所述屋脊连接件和所述屋脊水槽的形状相同,所述屋脊连接件的内径大于所述屋脊水槽的内径;
及/或,所述建筑檩条朝向所述屋脊水槽的一侧设置有屋脊加强筋,所述水槽底板设于所述屋脊加强筋背向所述建筑檩条的一侧。
优选的,还包括水槽挡板,所述水槽挡板包括贴合所述水槽侧板内侧设置的限位板、水平设于所述光伏组件和所述维护通道下方的连接板以及用于连接所述限位板和所述连接板的中间板,所述中间板呈倒L型分布,所述中间板上设有第二通风孔,且所述中间板的水平部高于所述水槽顶板。
优选的,所述屋面包括用于与所述建筑檩条连接的支座和压型钢板,多组所述光伏组件并列设于所述压型钢板上;
所述支座用于连接所述压型钢板,所述压型钢板上设有托板,所述托板上设有用于安装所述光伏组件的调节板,所述调节板包括两个相对且贴合设置的L型板,所述L型板之间可相互移动,所述L型板设有用于安装固定螺栓的长形孔。
优选的,相邻所述光伏组件之间设有线缆固定板,所述线缆固定板设有用于固定线缆的线槽,所述线缆固定板沿所述光伏组件的长度方向设置,以使所述线缆沿所述光伏组件的宽度方向进行跨接。
优选的,所述屋面设有用于提高所述光伏组件散热效果的通风通道。
优选的,所述通风通道沿所述光伏组件的宽度方向设置,所述通风通道包括设于所述压型钢板上的通风底板和设于所述通风底板上的通风顶板,所述通风底板为倒U型板,所述通风顶板为倒L型板,所述通风底板的顶部设有矩形孔,所述矩形孔和所述通风顶板之间设有竖挡板和通风加强筋,所述通风顶板的一侧设有与所述通风底板连接的通风挡水板。
优选的,所述光伏组件上设有可防水的防水组件;所述防水组件包括防水胶条和防水盖,所述防水盖设于所述光伏组件上方,所述防水胶条可封堵相邻所述光伏组件的间隙。
优选的,所述维护通道设有用于通过行人的人行通道,所述人行通道上设有防滑花纹,所述人行通道下方设有维护加强筋和包边。
在使用本发明所提供的光伏建筑一体化系统时,首先,可以将屋脊水槽安装在建筑檩条上,当需要连接多个屋脊水槽时,可将两个待连接的屋脊水槽搭接在屋脊连接件两侧,并进行焊接打胶处理,以防止接缝处漏水。而后,可以在倾斜设于屋脊两侧的屋面上设置多组光伏组件和多个维护通道,以完成本系统的安装操作。由于各个维护通道均与屋脊纵横交错连通,使得维护通道可与屋脊构成纵横交错连通的运维网络。也即本装置的屋脊水槽不仅可以装载积水,还可以通过行人,有效利用屋脊的空间,使操作人员可利用纵横交错连通的维护通道和屋脊进行运维操作,使得光伏电站的运维操作更加简单方便。
综上所述,本发明所提供的光伏建筑一体化系统,可有效提高光伏建筑系统的运维效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的光伏建筑一体化系统的结构示意图;
图2为建筑檩条和屋脊的连接示意图;
图3为屋脊的结构示意图;
图4为水槽挡板的结构示意图;
图5为水槽挡板和屋脊的装配示意图;
图6为单个屋面的结构示意图;
图7为光伏组件的固定示意图;
图8为图7的局部放大示意图;
图9为托板和调节板的结构示意图;
图10为通风通道的结构示意图;
图11为通风通道的剖面图;
图12为维护通道的固定示意图;
图13为维护通道的剖面图;
图14为线缆固定板的结构示意图。
图1-图14中:
1为屋脊、2为屋面、3为建筑檩条、4为屋脊加强筋、5为屋脊水槽、6为屋脊连接件、7为角驰支座、8为锁边支座、9为压型钢板、10为光伏组件、11为防水组件、12为维护通道、13为水槽底板、14为水槽侧板、15为水槽顶板、16为水槽挡水板、17为第一通风孔、18为限位板、19为连接板、20为中间板、21为第二通风孔、22为托板、23为调节板、24为长形孔、25为线缆固定板、26为通风通道、27为通风底板、28为通风顶板、29为竖挡板、30为通风加强筋、31为通风挡水板、32为防水盖、33为维护加强筋、34为包边、35为通风口、36为压块、37为固定卡、38为螺栓、39为螺母、40为水槽挡板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种光伏建筑一体化系统,可有效提高光伏建筑系统的运维效果。
请参考图1至图14。
本具体实施例提供了一种光伏建筑一体化系统,包括:屋脊1和两个倾斜设于屋脊1的左右侧的屋面2,屋脊1包括设于建筑檩条3上的多个屋脊水槽5,任意两相邻屋脊水槽5之间通过屋脊连接件6连接,屋脊水槽5为向下凹陷的凹槽件;屋面2上设置有多组并列排布的光伏组件10,每个屋面2均设有多个维护通道12,各个维护通道12均与屋脊1纵横交错连通。
可以在实际运用过程中,根据实际情况和实际需求,对屋脊1、屋面2以及光伏组件10的形状、结构、尺寸、材质、位置等进行确定。
在使用本发明所提供的光伏建筑一体化系统时,首先,可以将屋脊水槽5安装在建筑檩条3上,当需要连接多个屋脊水槽5时,可将两个待连接的屋脊水槽5搭接在屋脊连接件6两侧,并进行焊接打胶处理,以防止接缝处漏水。而后,可以在倾斜设于屋脊1两侧的屋面2上设置多组光伏组件10和多个维护通道12,以完成本系统的安装操作。由于各个维护通道12均与屋脊1纵横交错连通,使得维护通道12可与屋脊1构成纵横交错连通的运维网络。也即本装置的屋脊水槽5不仅可以装载积水,还可以通过行人,有效利用了屋脊1的空间,使操作人员可利用纵横交错连通的维护通道12和屋脊1进行运维操作,使得光伏电站的运维操作更加简单方便。
综上所述,本发明所提供的光伏建筑一体化系统,可有效提高光伏建筑系统的运维效果。
在上述实施例的基础上,优选的,屋脊水槽5包括水平设于建筑檩条3上的水槽底板13、垂直设于水槽底板13两侧的水槽侧板14、水平设于水槽侧板14顶部的水槽顶板15以及垂直设于水槽顶板15一侧的水槽挡水板16,水槽顶板15和水槽挡水板16均设有第一通风孔17。
需要说明的是,屋脊水槽5可以作为蓄水池,当光伏组件10温度较高时,由其它的给水装置向屋脊水槽5内蓄水,当屋脊水槽5内的水位高出水槽挡水板16时,水会从屋脊水槽5内漫出,从而对光伏组件10的正反面进行同步降温,屋脊水槽5内的水还可以作为光伏系统火灾时的灭火水源。第一通风孔17的设置有利于对光伏组件10进行散热。
优选的,屋脊连接件6和屋脊水槽5的形状相同,屋脊连接件6的内径大于屋脊水槽5的内径;及/或,建筑檩条3朝向屋脊水槽5的一侧设置有屋脊加强筋4,水槽底板13设于屋脊加强筋4背向建筑檩条3的一侧。
需要说明的是,屋脊加强筋4可增大屋脊1的支撑强度,进一步提高屋脊1作为走人通道的可靠性,使屋脊1与维护通道12共同构成运维网络。而且,维护通道12和屋脊1纵横交错连通,更便于操作人员对各处的光伏组件10进行维护操作。当需要对多个屋脊水槽5进行拼接操作时,可以将两个待连接的屋脊水槽5分别搭接在屋脊连接件6的两侧,再对屋脊水槽5和屋脊连接件6进行焊接、打胶处理,以防止接缝处漏水。
优选的,还包括水槽挡板40,水槽挡板40包括贴合水槽侧板14内侧设置的限位板18、水平设于光伏组件10和维护通道12下方的连接板19以及用于连接限位板18和连接板19的中间板20,中间板20呈倒L型分布,中间板20上设有第二通风孔21,且中间板20的水平部高于水槽顶板15,结构如图4和图5所示。
需要说明的是,可以在屋脊水槽5的左右侧分别安装水槽挡板40,当屋脊水槽5内的水位高出水槽挡板40或水槽挡水板16时,水会从屋脊水槽5内漫出,以对光伏组件10进行降温处理。由于限位板18贴合设置在水槽侧板14的内侧,且连接板19设置在光伏组件10和维护通道12的下方,也即水槽挡板40可增大屋面2和屋脊1的连接效果,避免倾斜的屋面2发生整体下滑现象。此外,由于中间板20的水平部高于水槽顶板15,使得屋脊1与水槽挡板40之间存在通气空间,该通气空间可提高光伏组件10的通风散热效果。
在上述实施例的基础上,优选的,屋面2包括用于与建筑檩条3连接的支座和压型钢板9,多组光伏组件10并列设于压型钢板9上;支座用于连接压型钢板9,压型钢板9上设有托板22,托板22上设有用于安装光伏组件10的调节板23,调节板23包括两个相对且贴合设置的L型板,L型板之间可相互移动,L型板设有用于安装固定螺栓的长形孔24。
需要说明的是,可以根据光伏组件10的宽度确定相邻支座的位置,并将支座固定在建筑檩条3上,再安装多个压型钢板9,从而完成屋面2的平面铺设操作,之后,可以在屋面2上设置多个维护通道12。随后,可以在压型钢板9上安装托板22,在托板22上安装调节板23,在调节板23上安装光伏组件10。
还需要说明的是,调节板23可以加高光伏组件10与压型钢板9的空间,并对安装误差起到调节的作用。当安装压型钢板9的精度控制不满足要求时,可以通过调整两个调节板23的相对位置,以确保光伏组件10的正常安装。并且,调节板23为L型板,其端部可限制光伏组件10的移动。
优选的,相邻光伏组件10之间设有线缆固定板25,线缆固定板25设有用于固定线缆的线槽,线缆固定板25沿光伏组件10的长度方向设置,以使线缆沿光伏组件10的宽度方向进行跨接,线缆固定板25的结构如图14所示。
需要说明的是,调节板23解决了光伏组件10之间跨接线难以连接的问题,线缆固定板25实现了光伏组件10之间跨接线的固定问题,而且,线缆固定板25沿光伏组件10的长度方向设置,使得线缆可沿光伏组件10的宽度方向进行跨接线操作,可减小跨接线操作的难度和耗材需求。
优选的,屋面2设有用于提高光伏组件10散热效果的通风通道26。因为现有的光伏建筑一体化系统组件的背面空间较小,且没有通风降温措施,容易导致光伏组件10温度较高,使得电站发电量低于预期、且容易引起火灾。而本系统专门设置的通风通道26可有效改善该问题,有效提高光伏组件10的散热通风效果。
优选的,通风通道26沿光伏组件10的宽度方向设置,通风通道26包括设于压型钢板9上的通风底板27和设于通风底板27上的通风顶板28,通风底板27为倒U型板,通风顶板28为倒L型板,通风底板27的顶部设有矩形孔,矩形孔和通风顶板28之间设有竖挡板29和通风加强筋30,通风顶板28的一侧设有与通风底板27连接的通风挡水板31,结构如图10和图11所示。其中,竖挡板29可封堵通风顶板28的前后侧,通风挡水板31可封堵的右侧,且通风挡水板31和竖挡板29未闭合、存在间隙,以降低通风顶板28的漏水量,并保证通风底板27和通风顶板28之间的通风口35顺畅通风。
需要说明的是,屋脊1与水槽挡板40之间构成的通气空间,其可以与通风通道26组成通风系统,进一步提高光伏组件10的散热通风效果。由于矩形孔和通风顶板28之间设有竖挡板29和通风加强筋30,使得操作人员可以在通风顶板28上通过,也即通风通道26可与屋脊1、维护通道12一起组成屋面2的运维网络,以解决运维问题。
优选的,光伏组件10上设有可防水的防水组件11;防水组件11包括防水胶条和防水盖32,防水盖32设于光伏组件10上方,防水胶条可封堵相邻光伏组件10的间隙。
需要说明的是,光伏组件10上安装用于防水的防水组件11,可避免雨水进入光伏组件10内。由于本系统沿光伏组件10的纵向间隙、横向间隙均设有防水胶条,且在光伏组件10的上方设有防水盖32。因此,可在光伏组件10背面形成封闭的热力通道,光伏组件10背板的热量通过热力通道聚集至屋脊1区域时,该热量会从水槽挡板40与屋脊水槽5之间的通气空间及第一通风孔17向上,继而从水槽挡板40的第二通风孔21排出。当光伏组件10背板的热量通过热力通道聚集至通风通道26时,由于通风通道26的通风底板27的矩形孔与热力通道的风口连通,使得热量也可以排出,这样使得通风通道26与屋脊1联合组成了通风系统。
优选的,维护通道12设有用于通过行人的人行通道,人行通道上设有防滑花纹,人行通道下方设有维护加强筋33和包边34,以提高操作人员的操作安全性,避免出现安全事故。
为了进一步说明本发明所提供的光伏建筑一体化系统的安装过程,接下来进行举例说明。
在对系统进行安装时,首先可以安装屋脊1,将屋脊1安装在建筑檩条3上面,屋脊1包含屋脊加强筋4、屋脊水槽5以及屋脊连接件6,屋脊水槽5呈向下凹陷的形状,屋脊连接件6可通过结构胶或焊接等方式固定在屋脊水槽5上,且屋脊连接件6与屋脊水槽5的形状相同,屋脊连接件6的内径大于屋脊水槽5的内径,当需要连接另一节屋脊1时,可将待连接的屋脊1分别搭接在屋脊连接件6上焊接并打结构胶,以防止接缝处漏水;
之后,可以安装压型钢板9、水槽挡板40、光伏组件10以及维护通道12等部件。其中,支座主要包括角驰支座7和锁边支座8,可根据光伏组件10的宽度确定相邻角驰支座7的位置,并将角驰支座7固定在建筑檩条3上,再安装压型钢板9,再根据压型钢板9的宽度安装锁边支座8,再安装另一压型钢板9,再安装另一锁边支座8,再安装相邻的压型钢板9,安装时不同压型钢板9可任意组合,从而匹配不同宽度的维护通道12。且屋面2前后侧的维护通道12的宽度可以不同,维护通道12的结构如图12和图13所示,但压型钢板9的组合方式不限于图12所示。
在安装压型钢板9的同时可安装水槽挡板40,水槽挡板40上设有第二通风孔21,且高度高于屋脊水槽5,安装时水槽挡板40的限位板18位于屋脊水槽5内侧,水槽挡板40的连接板19可通过螺栓38与压型钢板9中间的凹槽固定,相邻水槽挡板40的连接方式与屋脊水槽5的连接方式类似。
在安装光伏组件10和维护通道12时,可以将托板22和调节板23通过螺栓38及螺母39与压型钢板9中间的凹槽固定,并利用压块36和固定卡37将光伏组件10安装在调节板23上。其中,调节板23由两个L型板组成,调节板23上开有长形孔24,当安装压型钢板9的精度控制不满足要求时,可以通过调整调节板23的位置以确保光伏组件10正常安装,且调节板23的端部可限制光伏组件10的位移。调节板23在托板22的基础上增大了光伏组件10与压型钢板9之间的空间,使得光伏组件10之间的跨接线可以通过,相邻光伏组件10之间还设有线缆固定板25,线缆固定板25的固定方式与托板22类似,线缆固定板25上设有可固定线缆的线槽,线缆连接的插头与相邻组件的插头连接,以实现光伏组件10之间的线缆跨接操作。并且,安装时水槽挡板40的连接板19是在最靠近屋脊1的光伏组件10和维护通道12的下方。
而后,可以安装通风通道26,例如可先安装导轨,将导轨固定在压型钢板9上,再将通风通道26安装在导轨上,其中,通风通道26的通风底板27上开有矩形孔,矩形孔和通风顶板28之间设有竖挡板29和通风加强筋30,通风顶板28还包含挡水板,以减少通风孔的进水量。最后,可以安装横向及纵向的防水胶条、防水盖32等,再安装包边衬管及包边34。其中,角驰支座7、锁边支座8及屋脊加强筋4等均通过自攻钉固定至建筑檩条3上。
本系统可有效解决现有光电建筑一体化系统存在的光伏组件10无通风散热措施导致发电量不理想、屋脊1功能单一且不能作为运维通道、组件接线效率低等问题,本系统将光伏组件10与压型钢板9相结合,有效提高了光电建筑一体化系统的发电效率,增加了运维通道及主动降温的功能,可极大提高光电建筑系统的收益率。
需要进行说明的是,本申请文件中提到的第一通风孔17和第二通风孔21,其中,第一和第二只是为了区分位置的不同,并没有先后顺序之分。
另外,还需要说明的是,本申请的“左右”、“前后”等指示的方位或位置关系,是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于简化描述和便于理解,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内,在此不做赘述。
以上对本发明所提供的光伏建筑一体化系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种光伏建筑一体化系统,其特征在于,包括:屋脊(1)和两个倾斜设于所述屋脊(1)的左右侧的屋面(2);所述屋脊(1)包括设于建筑檩条(3)上的多个屋脊水槽(5),任意两相邻所述屋脊水槽(5)之间通过屋脊连接件(6)连接,所述屋脊水槽(5)为向下凹陷的凹槽件;所述屋面(2)上设置有多组并列排布的光伏组件(10),每个所述屋面(2)均设有多个维护通道(12),各个所述维护通道(12)均与所述屋脊(1)纵横交错连通;所述屋面(2)包括用于与所述建筑檩条(3)连接的支座和压型钢板(9),多组所述光伏组件(10)并列设于所述压型钢板(9)上;
所述支座用于连接所述压型钢板(9),所述压型钢板(9)上设有托板(22),所述托板(22)上设有用于安装所述光伏组件(10)的调节板(23),所述调节板(23)包括两个相对且贴合设置的L型板,所述L型板之间可相互移动,所述L型板设有用于安装固定螺栓的长形孔(24)。
2.根据权利要求1所述的光伏建筑一体化系统,其特征在于,所述屋脊水槽(5)包括水平设于所述建筑檩条(3)上的水槽底板(13)、垂直设于所述水槽底板(13)两侧的水槽侧板(14)、水平设于所述水槽侧板(14)顶部的水槽顶板(15)以及垂直设于所述水槽顶板(15)一侧的水槽挡水板(16),所述水槽顶板(15)和所述水槽挡水板(16)均设有第一通风孔(17)。
3.根据权利要求2所述的光伏建筑一体化系统,其特征在于,所述屋脊连接件(6)和所述屋脊水槽(5)的形状相同,所述屋脊连接件(6)的内径大于所述屋脊水槽(5)的内径;
及/或,所述建筑檩条(3)朝向所述屋脊水槽(5)的一侧设置有屋脊加强筋(4),所述水槽底板(13)设于所述屋脊加强筋(4)背向所述建筑檩条(3)的一侧。
4.根据权利要求2所述的光伏建筑一体化系统,其特征在于,还包括水槽挡板(40),所述水槽挡板(40)包括贴合所述水槽侧板(14)内侧设置的限位板(18)、水平设于所述光伏组件(10)和所述维护通道(12)下方的连接板(19)以及用于连接所述限位板(18)和所述连接板(19)的中间板(20),所述中间板(20)呈倒L型分布,所述中间板(20)上设有第二通风孔(21),且所述中间板(20)的水平部高于所述水槽顶板(15)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的光伏建筑一体化系统,其特征在于,相邻所述光伏组件(10)之间设有线缆固定板(25),所述线缆固定板(25)设有用于固定线缆的线槽,所述线缆固定板(25)沿所述光伏组件(10)的长度方向设置,以使所述线缆沿所述光伏组件(10)的宽度方向进行跨接。
6.根据权利要求1至4任一项所述的光伏建筑一体化系统,其特征在于,所述屋面(2)设有用于提高所述光伏组件(10)散热效果的通风通道(26)。
7.根据权利要求6所述的光伏建筑一体化系统,其特征在于,所述通风通道(26)沿所述光伏组件(10)的宽度方向设置,所述通风通道(26)包括设于所述压型钢板(9)上的通风底板(27)和设于所述通风底板(27)上的通风顶板(28),所述通风底板(27)为倒U型板,所述通风顶板(28)为倒L型板,所述通风底板(27)的顶部设有矩形孔,所述矩形孔和所述通风顶板(28)之间设有竖挡板(29)和通风加强筋(30),所述通风顶板(28)的一侧设有与所述通风底板(27)连接的通风挡水板(31)。
8.根据权利要求1至4任一项所述的光伏建筑一体化系统,其特征在于,所述光伏组件(10)上设有可防水的防水组件(11);所述防水组件(11)包括防水胶条和防水盖(32),所述防水盖(32)设于所述光伏组件(10)上方,所述防水胶条可封堵相邻所述光伏组件(10)的间隙。
9.根据权利要求1至4任一项所述的光伏建筑一体化系统,其特征在于,所述维护通道(12)设有用于通过行人的人行通道,所述人行通道上设有防滑花纹,所述人行通道下方设有维护加强筋(33)和包边(34)。
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