FR3015148A1 - SUPPORT STRUCTURE OF PHOTOVOLTAIC PANELS CONSTITUTING A THERMAL EXCHANGE HOUSING AND INSTALLATION EQUIPPED WITH SUCH STRUCTURES - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une structure support de panneaux photovoltaïques, constituée d'un fond (12), de parois latérales (5) (10) et d'une partie supérieure accueillant, d'une part une plaque (4) dotée d'une bouche d'air (8) et d'autre part, d'un emplacement destiné à recevoir les modules photovoltaïques (3), lesquels après leur mise en place sur chantier permettrons à la structure de constituer un caisson clos. Un échange thermique entre les modules photovoltaïques et l'air circulant dans le caisson, permet soit, la collecte de l'énergie thermique latente des modules photovoltaïques soit, leur refroidissement, par inversion du sens du flux aéraulique. Les bouches d'air sont ensuite reliées au système de ventilation, chauffage, climatisation ou autre procédé spécifique au bâtiment. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la gestion énergétique des bâtiments.The invention relates to a support structure for photovoltaic panels, consisting of a base (12), side walls (5) (10) and an upper part accommodating, on the one hand, a plate (4) provided with a air intake (8) and secondly, a location for receiving the photovoltaic modules (3), which after their implementation on site allow the structure to form a closed box. A thermal exchange between the photovoltaic modules and the air circulating in the box allows either the collection of the latent thermal energy of the photovoltaic modules or, their cooling, by reversing the direction of the flow aeraulic. The air vents are then connected to the ventilation, heating, air conditioning or other building-specific process. The device according to the invention is particularly intended for the energy management of buildings.
Description
Structure support de panneaux photovoltaïques constituant un caisson d'échange thermique et installation équipée de telles structures. L'invention concerne une structure support de panneaux photovoltaïques, de forme parallélépipédique, constituée d'un fond (12), de parois latérales (5) (10) et d'une partie supérieure accueillant, d'une part une plaque (4) dotée d'un orifice (8) et d'autre part, d'un emplacement destiné à recevoir les modules photovoltaïques (3), lesquels après leur mise en place sur chantier permettrons à la structure de constituer un caisson clos sur ces 6 faces. Un échange thermique entre les modules photovoltaïques et l'air circulant dans le 10 caisson, permet soit, la collecte de l'énergie thermique latente des modules photovoltaïques soit, leur refroidissement, par inversion du sens du flux aéraulique. Les bouches d'air de chacune des structures sont ensuite interconnectées par des gaines aérauliques, elles-mêmes reliées au système de ventilation, chauffage, climatisation ou autre procédé spécifique au bâtiment. 15 Les composants hybrides photovoltaïques-thermiques sont attractifs car convertissant le rayonnement solaire en électricité et en chaleur et répondent ainsi conjointement aux besoins énergétique du bâtiment ; ils présentent une efficacité globale par unité de surface de captation supérieure à celle obtenue par des capteurs simples photovoltaïques monofonctionnels. 20 Ces capteurs thermiques à air présentent l'intérêt de ne pas mettre en oeuvre de fluide caloporteur liquide et ainsi remédient au risque de fuite potentielle. Cependant ces composants génèrent de la chaleur à basse température difficilement appréhendé du fait des pertes de charges induites sur de grands systèmes utilisant des capteurs hybrides individuels. La performance globale de tel système est donc faible. 25 Afin d'améliorer la performance générale de l'installation de production d'énergie à base de l'irradiation du soleil, l'invention propose un nouveau procédé dans lequel la structure porteuse des modules photovoltaïques monofonctionnels standards joue le rôle de caisson ayant pour fonction la récupération de l'énergie thermique latente des modules photovoltaïques. Afin de minimiser les pertes de charges et faciliter l'installation, la structure support de modules photovoltaïques objet de l'invention est dimensionnée pour plusieurs modules photovoltaïques. Pendant la période de besoin en apport thermique dans le bâtiment ou dans certaines applications par exemple de séchage durant toute l'année, l'objet de l'invention canalise l'air en le faisant circuler directement sous les modules photovoltaïques, air qui au contact des dits modules se réchauffe. Cet air est ensuite collecté par une gaine aéraulique puis réinjecté dans le système de ventilation, de chauffage ou de séchage du bâtiment, et contribue ainsi à diminuer d'autant le besoin d'apport thermique dans le bâtiment.Support structure for photovoltaic panels constituting a heat exchange box and installation equipped with such structures. The invention relates to a support structure for photovoltaic panels, of parallelepipedal shape, consisting of a bottom (12), side walls (5) (10) and an upper part accommodating, on the one hand, a plate (4) provided with an orifice (8) and secondly, a location for receiving the photovoltaic modules (3), which after their implementation on site allow the structure to constitute a closed box on these 6 faces. A heat exchange between the photovoltaic modules and the air circulating in the box allows either the collection of the latent thermal energy of the photovoltaic modules or, their cooling, by reversing the direction of the aeraulic flow. The air vents of each of the structures are then interconnected by air ducts, themselves connected to the ventilation system, heating, air conditioning or other specific process building. Photovoltaic-thermal hybrid components are attractive because converting solar radiation into electricity and heat and thus together meet the energy requirements of the building; they have an overall efficiency per unit area of capture greater than that obtained by simple monofunctional photovoltaic sensors. These air heat sensors have the advantage of not using liquid heat transfer fluid and thus remedy the risk of potential leakage. However, these components generate low temperature heat that is difficult to apprehend because of the induced pressure drops on large systems using individual hybrid sensors. The overall performance of such a system is therefore low. In order to improve the overall performance of the solar irradiation power plant, the invention proposes a novel method in which the carrier structure of the standard monofunctional photovoltaic modules acts as a box having function recovery of latent thermal energy of photovoltaic modules. In order to minimize the losses of charges and to facilitate the installation, the support structure of photovoltaic modules which is the subject of the invention is dimensioned for several photovoltaic modules. During the period of need for thermal input in the building or in certain applications, for example drying all year round, the object of the invention channels the air by circulating it directly under the photovoltaic modules, which air in contact so-called modules are heating up. This air is then collected by a ventilation duct and then reinjected into the ventilation, heating or drying system of the building, and thus contributes to reducing the need for thermal input in the building.
L'invention est dite aussi réversible, car en période de forte chaleur extérieure, durant laquelle un apport supplémentaire d'air chaud est inutile, l'air extrait du bâtiment servira à refroidir les modules photovoltaïques et à augmenter le rendement photovoltaïque de l'installation. Les dessins annexés à titre d'exemple non limitatif illustrent l'invention : - FIG.1 représente une vue d'ensemble de l'installation sur un bâtiment. - FIG.2 représente une vue de la structure support sans les modules photovoltaïques. - FIG.3 représente une vue de la structure support avec les modules photovoltaïques. - FIG.4 représente une vue en coupe latérale de la structure support avec les modules photovoltaïques. - FIG.5 représente une vue en coupe longitudinale de la structure support avec les modules photovoltaïques. En se rapportant à FIG.1, on voit une installation de production d'énergie à base de l'énergie radiative du soleil, sur la surface (2) d'un bâtiment (1). L'installation met en oeuvre des panneaux photovoltaïques monofonctionnels (3) mis en place sur la structure support objet de l'invention. Les panneaux photovoltaïques (3) sont organisés en colonne parallèlement au plan de la toiture ; dans l'exemple, chaque structure support reçoit trois panneaux photovoltaïques (3) et est équipée sur l'une de ses extrémités en surface (4), d'une bouche d'air (8) ; chaque bouche d'air (8) est connectée à ses voisines, par une gaine aéraulique (6), afin de collecter l'air provenant des différentes structures support. Dans l'exemple une gaine collectrice (9) générale ramène l'ensemble de l'air collecté à un point de livraison qui pourrait être par exemple mais non limitativement, l'entrée d'air de ventilation du bâtiment (7). En se reportant à FIG 2, on peut voir la structure nue objet de l'invention prête à recevoir les modules photovoltaïques. De forme parallélépipédique de préférence rectangle, les deux parois latérales sont constituées de deux rails porteurs (5) ayant chacun une longueur au moins égale à la somme des largeurs des modules photovoltaïques à disposer sur la structure. La hauteur et la largeur du rail porteur sont supérieures à 2 cm et de préférence supérieures à 5 cm et notamment à 10cm pour ce qui concerne sa longueur. L'écartement entre les deux rails porteurs sera d'une valeur comprise 25% et 75% de la longueur du module photovoltaïque, et plus avantageusement entre 40% et 60% de cette longueur.The invention is also said to be reversible because, during periods of high external heat, during which additional supply of hot air is unnecessary, the air extracted from the building will be used to cool the photovoltaic modules and to increase the photovoltaic efficiency of the installation. . The accompanying drawings by way of non-limiting example illustrate the invention: - FIG.1 represents an overview of the installation on a building. FIG. 2 represents a view of the support structure without the photovoltaic modules. FIG. 3 represents a view of the support structure with the photovoltaic modules. - FIG.4 shows a side sectional view of the support structure with the photovoltaic modules. FIG. 5 represents a view in longitudinal section of the support structure with the photovoltaic modules. Referring to FIG.1, there is shown a plant for producing energy based on the radiative energy of the sun, on the surface (2) of a building (1). The installation uses monofunctional photovoltaic panels (3) placed on the support structure object of the invention. The photovoltaic panels (3) are organized in a column parallel to the plane of the roof; in the example, each support structure receives three photovoltaic panels (3) and is equipped on one of its surface ends (4) with an air vent (8); each air outlet (8) is connected to its neighbors, by a ventilation duct (6), to collect the air from the different support structures. In the example, a general collector duct (9) brings all of the collected air to a delivery point which could be, for example but not exclusively, the ventilation air inlet of the building (7). Referring to FIG 2, one can see the bare structure object of the invention ready to receive the photovoltaic modules. Of parallelepipedal shape preferably rectangle, the two side walls consist of two carrier rails (5) each having a length at least equal to the sum of the widths of the photovoltaic modules to be arranged on the structure. The height and width of the carrier rail are greater than 2 cm and preferably greater than 5 cm and in particular 10 cm as regards its length. The spacing between the two carrier rails will be between 25% and 75% of the length of the photovoltaic module, and more advantageously between 40% and 60% of this length.
FIG.4 nous détaille la partie supérieure du rail, constituée d'une gorge (13) permettant la réception d'un écrou (16) de fixation de l'organe de retenu (17) du module photovoltaïque (3). La partie supérieure du rail est également équipée de deux gorges plus fines, destiné à recevoir deux joints d'étanchéité (15) sur toute la longueur de chaque rail. Sur sa partie inférieure, le rail pourra recevoir les fixations (11) nécessaires à son maintien sur la toiture. Ces fixations pourront être, mais non limitativement, des bandes souples (11) destinées à être collées ou thermocollées sur la membrane d'étanchéité (2) du bâtiment sans la percer. Il est à noter qu'une étanchéité totale et absolue n'est pas requise, et ne risque en aucun cas de compromettre le bon fonctionnement du système.FIG.4 we detail the upper part of the rail, consisting of a groove (13) for receiving a nut (16) for fixing the retaining member (17) of the photovoltaic module (3). The top of the rail is also equipped with two thinner grooves, intended to receive two seals (15) along the entire length of each rail. On its lower part, the rail can receive the fasteners (11) necessary for its maintenance on the roof. These fasteners may be, but not limited to, flexible strips (11) to be glued or heat-sealed on the waterproofing membrane (2) of the building without drilling. It should be noted that a total and absolute watertightness is not required, and does not risk in any case to compromise the good functioning of the system.
Les deux rails porteurs (5) sont reliés en leur extrémité par deux entretoises (10) qui définissent l'écartement entre les deux rails porteurs. Ces entretoises assurent la fonction d'étanchéité et de rigidité de l'ensemble afin de permettre la livraison de la structure déjà assemblée sur le bâtiment (1). Ces entretoises (10) auront une forme adaptée permettant un assemblage facile sur les deux rails porteurs (5).The two carrier rails (5) are connected at their end by two spacers (10) which define the spacing between the two carrier rails. These spacers provide the sealing function and rigidity of the assembly to allow delivery of the already assembled structure on the building (1). These spacers (10) will have a suitable shape for easy assembly on the two carrier rails (5).
Les deux rails porteurs (5) et deux entretoises (10) sont reliés par un fond (12) , par exemple de forme rectangulaire de longueur correspondant à une valeur comprise entre 50 et 110% de la longueur du rail porteur et une largeur correspondant à l'écartement entre les deux rails porteurs et entretoise. Ce fond pourra être en matériau rigide ou souple, avantageusement avec un matériau mauvais conducteur. On pourra envisager de placer sur ce fond des moyens de déviation de l'air permettant un échange thermique plus performant. Ce fond sera positionné de façon à constituer après la mise en place des panneaux photovoltaïques un caisson d'air quasi étanche. L'épaisseur de la lame d'air ainsi 10 constituée par le fond et les modules photovoltaïques sera au minimum de 1cm. Une des entretoises (10) définissants la paroi latérale du caisson entre les deux rails porteurs (5) présente une ou plusieurs ouvertures et assurer ainsi le rôle d'entrée ou sortie d'air. Afin d'assurer la seconde ouverture permettant soit d'évacuer l'air préchauffé (18) sous 15 les modules photovoltaïque, soit de faire rentrer l'air de refroidissement des modules photovoltaïque, on positionnera sur la partie haute de la structure, de préférence à l'extrémité opposée à l'entretoise présentant une ou plusieurs ouverture, en appui sur les deux rails porteurs, une plaque (4), maintenue par des pare closes (14) eux même fixés par l'intermédiaire d'organe de fixation (17) prenant attache dans un écrou (16) retenu 20 dans la gorge du rail porteur (13). Cette plaque (4) sera pourvue d'une ou plusieurs ouvertures (8) d'une surface totale permettant une limitation des pertes de charges par exemple supérieure à 10cm2 et inférieure à 1000cm2. La forme de cette ouverture pourra être rectangulaire ou circulaire ou de tout autre forme ; avantageusement et de façon à s'interconnecter simplement avec la gaine aéraulique (6) , l'exemple décrit une ouverture 25 de forme circulaire de diamètre avantageux de 125mm. La mise en place des modules photovoltaïque (3) sur la structure objet de l'invention permet d'assurer le clos du caisson sur sa partie haute. Le flux d'air (18) généré à l'intérieur du caisson ainsi constitué, sous les modules photovoltaïque, permet de façon réversible soit de récupérer l'énergie thermique soit de refroidir les modules 30 photovoltaïques et d'ainsi accroitre leur performance.The two carrier rails (5) and two spacers (10) are connected by a bottom (12), for example of rectangular shape of a length corresponding to a value between 50 and 110% of the length of the carrier rail and a width corresponding to the spacing between the two carrier rails and spacer. This bottom may be of rigid or flexible material, preferably with a poor conductor material. It will be possible to place on this bottom means of deflection of the air allowing a more efficient heat exchange. This background will be positioned so as to constitute after installation of photovoltaic panels a quasi-sealed air box. The thickness of the air gap thus constituted by the bottom and the photovoltaic modules will be at least 1 cm. One of the spacers (10) defining the side wall of the box between the two carrier rails (5) has one or more openings and thus act as an air inlet or outlet. In order to ensure the second opening allowing either the evacuation of the preheated air (18) under the photovoltaic modules, or to return the cooling air of the photovoltaic modules, it will be positioned on the upper part of the structure, preferably at the end opposite to the spacer having one or more openings, resting on the two support rails, a plate (4), held by closed walls (14) themselves fixed by means of a fastener ( 17) taking hold in a nut (16) retained in the groove of the carrier rail (13). This plate (4) will be provided with one or more openings (8) of a total surface allowing a limitation of the losses of loads for example greater than 10cm2 and less than 1000cm2. The shape of this opening may be rectangular or circular or any other form; Advantageously and simply to interconnect with the air duct (6), the example describes an opening 25 of circular shape of advantageous diameter of 125mm. The installation of the photovoltaic modules (3) on the structure object of the invention ensures the enclosure of the box on its upper part. The flow of air (18) generated inside the box thus formed, under the photovoltaic modules, reversibly allows either to recover the thermal energy or to cool the photovoltaic modules and thus increase their performance.
Les modules photovoltaïques ne font pas partie de l'objet de l'invention. Pour réaliser l'installation sur site, nous retiendrons des modules photovoltaïques ayant une forme parallélépipédique, rectangulaire, de largeur égale à au moins 50 cm et de longueur au moins égale à 80 cm. Dans une forme avantageuse de réalisation, les modules photovoltaïques à utiliser seront dépourvus de cadrés, permettant la réalisation de l'étanchéité du caisson simple. Ils sont disposés sur les rails porteurs en mode paysage, et isolés de ces derniers par l'intermédiaire de joints (15). Les modules photovoltaïques (3) sont maintenus sur les rails porteurs par l'intermédiaire d'organes de retenu du type pares closes (14). Chacun des modules photovoltaïques est retenu par deux de ces organes (14) sur ses parties latérales de ses grandes longueurs. Ces pares closes (14) assurent la fonction de retenu et d'étanchéité ; Ils sont équipés sur la partie en contact avec la surface vitré du panneau photovoltaïque de joints. Ces pares closes (14) d'une longueur supérieure à l'écartement des rails porteur et inférieure ou égale à la longueur du panneau photovoltaïque sont fixés sur les rails porteurs par l'intermédiaire de vis (17) prenant attache dans l'écrou (16) retenu dans la gorge (13) du rail porteur (5) précédemment détaillée. Sur site par exemple mais non limitativement, sur un bâtiment (1) du genre toit terrasse, l'installation sera composée d'une pluralité de châssis objet de l'invention accueillant chacun plusieurs panneaux photovoltaïque, de préférence 2 ou 3 ; les dits châssis seront juxtaposés de manière disjointe de façon à présenter un alignement permettant une interconnexion aisée des bouches d'air situées sur la face supérieure de chacune des structures supports (FIG.1). Les gaines aérauliques (6) (9) seront ensuite reliées suivant la période de l'année et l'objectif recherché : soit à l'entrée d'air du système de ventilation, chauffage ou climatisation du bâtiment, de façon à fournir un air préchauffé par l'énergie thermique latente des modules photovoltaïques et réduire d'autant l'effort énergétique pour maintenir le bâtiment à la température souhaitée - soit à l'entrée d'air d'un procédé industriel spécifique mis en oeuvre dans le bâtiment (séchage de papier par exemple) de façon à fournir un air préchauffé par l'énergie thermique latente des modules photovoltaïques - soit à la sortie d'air du bâtiment, de façon par exemple à récupérer un air de ventilation en sortie d'une pièce froide, qui pourra être mis en circulation sous les modules photovoltaïques en période chaude, afin de refroidir les dits modules photovoltaïques et augmenter leur performance énergétique. Un automate de commande pourra être installé afin de gérer le sens de circulation du flux d'air fonction de la période et du besoin du bâtiment. D'autre part et afin d'obtenir le 10 débit d'air optimum en fonction de la période et du besoin du bâtiment, les gaines aérauliques pourront disposer de ventilateur (7) commandé par un automate. Le raccordement électrique des modules sera réalisé de manière traditionnelle pour une installation photovoltaïque de ce genre. Avantageusement, les structures sont livrées préassemblées, optimisant le temps de pose 15 sur la toiture. Dans cet exemple mais non limitativement, l'installation est réalisée sur un bâtiment (1) disposant d'une toiture plate avec une étanchéité du type membrane (2). Dans ce cas, les structures sont équipées de bandes de raccordement (11) de même nature que le revêtement d'étanchéité présent sur la toiture. La fixation de la structure se fait par thermo soudure, et ne nécessite ni perforation ni lestage.Photovoltaic modules are not part of the object of the invention. To carry out the installation on site, we will retain photovoltaic modules having a parallelepipedal rectangular shape, with a width equal to at least 50 cm and a length of at least 80 cm. In an advantageous embodiment, the photovoltaic modules to be used will be devoid of frames, allowing the realization of the tightness of the single box. They are arranged on the carrier rails in landscape mode, and isolated from them by means of seals (15). The photovoltaic modules (3) are held on the carrier rails by means of closed-type retainers (14). Each of the photovoltaic modules is retained by two of these bodies (14) on its lateral parts of its long lengths. These closed paries (14) provide the function of restraint and sealing; They are equipped on the part in contact with the glazed surface of the photovoltaic panel of joints. These closed pares (14) of a length greater than the spacing of the carrier rails and less than or equal to the length of the photovoltaic panel are fixed on the support rails by means of screws (17) taking attachment in the nut ( 16) retained in the groove (13) of the carrier rail (5) previously detailed. On site, for example but not exclusively, on a building (1) of the roof terrace type, the installation will be composed of a plurality of frames object of the invention each hosting several photovoltaic panels, preferably 2 or 3; said frames will be juxtaposed disjointly so as to have an alignment for easy interconnection of the air vents located on the upper face of each of the support structures (FIG.1). The air ducts (6) (9) will then be connected according to the time of year and the desired objective: to the air inlet of the ventilation system, heating or air conditioning of the building, so as to provide air preheated by the latent thermal energy of the photovoltaic modules and reduce by the same energy effort to maintain the building at the desired temperature - either at the air inlet of a specific industrial process implemented in the building (drying of paper for example) so as to provide air preheated by the latent heat energy of the photovoltaic modules - either at the air outlet of the building, so for example to recover a ventilation air at the outlet of a cold room, which can be put into circulation under the photovoltaic modules in hot weather, in order to cool the said photovoltaic modules and increase their energy performance. A controller can be installed to manage the flow direction of airflow depending on the period and the need of the building. On the other hand, and in order to obtain the optimum air flow rate as a function of the period and the need of the building, the air ducts may have a fan (7) controlled by an automaton. The electrical connection of the modules will be carried out in a traditional manner for a photovoltaic installation of this kind. Advantageously, the structures are delivered pre-assembled, optimizing the exposure time 15 on the roof. In this example but not limited to, the installation is carried out on a building (1) having a flat roof with a membrane-type sealing (2). In this case, the structures are equipped with connecting strips (11) of the same nature as the waterproofing coating present on the roof. The fixing of the structure is done by thermo welding, and requires neither perforation nor ballasting.
20 Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la gestion énergétique des bâtiments : la fonction de préchauffage de l'air couplée à la production d'énergie électrique au travers des panneaux solaires photovoltaïques correspond à la demande actuelle et future dans les bâtiments en général et tout particulièrement pour les bâtiments à énergie positive. 25The device according to the invention is particularly intended for the energy management of buildings: the function of preheating the air coupled with the production of electrical energy through the photovoltaic solar panels corresponds to the current and future demand in the buildings in question. general and especially for positive energy buildings. 25
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| CN110557090A (en) * | 2019-09-29 | 2019-12-10 | 北京普阳高科科技有限公司 | Solar energy device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202008014436U1 (en) * | 2008-10-31 | 2009-03-19 | Reichert, Heiko, Dipl.-Ing. | Arrangement and procedure for the use of heat generation on photovoltaic systems within building services |
| WO2011096810A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Tulipps Solar International B.V. | Device, panel holder and system for generating electricity from solar radiation |
| EP2623909A2 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-07 | Base | Photovoltaic panel with heat recovery |
-
2013
- 2013-12-16 FR FR1302941A patent/FR3015148B1/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202008014436U1 (en) * | 2008-10-31 | 2009-03-19 | Reichert, Heiko, Dipl.-Ing. | Arrangement and procedure for the use of heat generation on photovoltaic systems within building services |
| WO2011096810A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Tulipps Solar International B.V. | Device, panel holder and system for generating electricity from solar radiation |
| EP2623909A2 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-07 | Base | Photovoltaic panel with heat recovery |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10505492B2 (en) | 2016-02-12 | 2019-12-10 | Solarcity Corporation | Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods |
| CN110518877A (en) * | 2019-09-29 | 2019-11-29 | 北京普阳高科科技有限公司 | Solar thermoelectric coproduction device |
| CN110557090A (en) * | 2019-09-29 | 2019-12-10 | 北京普阳高科科技有限公司 | Solar energy device |
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