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Die Erfindung betrifft eine Schneebeseitigungsvorrichtung zum Entfernen und/oder Verhindern von Schneeablagerungen auf Flächen, insbesondere auf Dächern oder Photovoltaikanlagen mittels eines Fluids.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entfernen und/oder Verhindern von Schneeablagerungen auf Flächen, insbesondere von Dächern oder von Photovoltaikanlagen mittels eines Fluids.
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Photovoltaikanlagen werden zunehmend auf Häusern installiert. Dabei stehen sowohl die eigene und unabhängige Stromversorgung als auch der Wunsch nach ökologisch unbedenklich produzierter Energie im Vordergrund.
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Auf geeigneten Dachflächen werden die Photovoltaikanlagen dazu in montierte Rahmen eingelegt. Die Rahmen sind dabei fest mit dem Dach verbunden. Sie sind sowohl in der Lage die Photovoltaikplatten zu halten, als auch sie dem Sonnenlauf mittels eines Getriebes nach zu führen.
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Neben Schrägdächern mit einer Südausrichtung werden zur Stromproduktion Flachdächer ausgenutzt. Sie präsentieren der Sonne eine konstante Arbeitsfläche und sind somit unabhängig vom Sonnenlauf.
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Zur maximalen Ausnutzung der Sonneneinstrahlung müssen Photovoltaikanlagen auch während schlechter Wetterlagen oder im Winter gereinigt und von Schmutz oder Ablagerungen frei gehalten werden. Unterschiedliche Schichten aus Eis, Schnee oder Dreck beeinträchtigen ein Absorbieren von Sonnenstrahlen der Photovoltaikanlagen. Insbesondere Schnee reflektiert und absorbiert einfallendes Sonnenlicht, so dass keine Strahlung zur Produktion von Strom durchgelassen wird.
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Außerdem können Schneemassen, die sich auf Flachdächern sammeln, das zulässige Deckentragvermögen überschreiten. Wenn zusätzlich ungünstige Witterungsbedingungen hinzutreten, es beispielsweise auf die Schneeschicht regnet, ist es sogar vorgekommen, dass solche Dächer einstürzen, da die Bruchlast überschritten wurde.
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Zur Vermeidung solcher Gefahren müssen Flachdächer bei Bedarf aufwändig manuell geräumt werden. Zur Vermeidung der damit einhergehenden Probleme, wie Kosten und Arbeitsschutz, sind unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen worden.
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Die Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2010 001 931 zeigt eine Konstruktion zur Beseitigung von Schnee für unterschiedliche Dächer. Ähnlich einer Auto-Waschanlage fährt dabei ein auf einer rotierenden Welle montierter Flügelbesen über die gesamte Länge oder Breite des Gebäudes. Unabhängig von der Flächengröße des Daches ist die Konstruktion flexibel in ihrer Anordnung und Funktion montierbar und kann an Dachaufbauten vorbei oder darüber hinweg das Dach von Schnee mechanisch mittels mechanisch angetriebener Besen befreien.
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Die Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2010 004 116 offenbart eine Vorrichtung zum Entfernen von Schnee oder Eisbelag auf einem Sonnenkollektor mit einem Element zum Abtrag von Schnee oder Eisbelag, welches über eine Teilfläche des Sonnenkollektors geführt ist. Dazu nutzt sie ein Element, das in der Art eines Wischer gebildet ist und von einem Servomotor angetrieben, eine translatorische und/oder rotatorische Bewegung über den Sonnenkollektor in der Lage ist auszuführen.
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Die
österreichische Patentschrift Nr. 270176 offenbart eine Einrichtung zum Abschmelzen von auf dem Dach liegendem Schnee. Der Gegenstand der Patentschrift dient dazu, Dachlawinen sowie die Bildung von vom Rand des Daches herunterhängenden Eiszapfen zu verhindern, die beim Herunterfallen Personen oder Sachschäden verursachen können.
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Schließlich ist aus der
DE 20 2006 005 830 U1 eine Abtauanlage für die Entfernung von Schneemassen auf Dächern bekannt, die zum Abtauen Heißluft oder ein Heißluft/Abgas-Gemisch einsetzt. Die Temperatur ist so begrenzt, dass weder eine Feuergefährdung entsteht noch Baustoffe beschädigt werden könne.
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Nachteilig an den bekannten Lösungen ist, dass anfällige filigrane Technik für das mechanische Besteitigen der Schneemassen benötigt wird. Diese Technik belastet zusätzlich die Dachflächen. Der Schnee wird mechanisch nur verlagert aber nicht beseitigt.
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Eine Beseitigung der Schneemassen wird erst durch die bekannte Lösung mittels eines Fluids, nämlich mittels des Heißluftstromes erreicht. Diesen Heißluftstrom zu erzeugen ist energieaufwendig.
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Es besteht somit ein dringendes Bedürfnis an einer Anlage und ein Verfahren zur Beseitigung von Schnee auf Dächern, das besonders effizient, schnell und kostengünstig durchzuführen ist.
- [A1] Die Aufgabe wird bei einer Schneebeseitigungsvorrichtung zum Entfernen und/oder Verhindern von Schneeablagerungen auf Flächen, insbesondere Dächern oder Photovoltaikanlagen, dadurch gelöst, dass die Schneebeseitigungsanlage aus einer Taumittelversorgungseinheit zum Bereitstellen eines flüssigen Taumittels und einer von der Taumittelversorgungseinheit gespeisten Taumittelverteilungseinheit zum flächigen Verteilen des Taumittels besteht, sowie vorzugsweise eine Steuerungseinheit zum automatischen Betrieb der Schneebeseitigungsanlage aufweist.
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Taumittelflüssigkeiten vereisen auch bei niedrigen Temperaturen nicht, so dass die Anlage auch bei widrigen Witterungsbedingungen sicher zu betreiben ist. Weder Ventile noch Leitungen, welche Taumittelflüssigkeiten enthalten, neigen daher zur Vereisung. Das flüssige Taumittel kann aufgrund seines Aggregatzustandes wesentlich mehr Schmelzwärme für die Eiskristalle des Schnees zur Verfügung stellen als gasförmige Wärmeträger. Der Schnee kann so vollkommen aufgelöst werden und durch Abflüsse beseitigt werden. Durch den Einsatz von Enteisungsmitteln auf dem Dach wird der Schneebelag gleichmäßig und sanft abgetragen. Das Taumittel verhindert die Bildung von Eiszapfen an Gebäudekanten oder die Kompression von Schnee. Taumittel ist sehr gut dosierbar und kann für eine Winterperiode bevorratet werden. Vorteilhafterweise sind nur kleine und damit leichte Verrohrungssysteme auf das Dach zu führen. Taumittel kann durch Düsensysteme versprüht werden, so dass eine flächige Verteilung gut möglich ist. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Schneebeseitungsvorrichtung über die Sommermonate einfach demontiert werden. Sie ist für schneestarke Gebiete aber auch leicht am Gebäude zu befestigen. Überraschenderweise können angeschlossene Abwasserleitungen, wie Regenrinnen oder Abwasserkanäle durch ablaufendes Taumittel ebenfalls eisfrei gehalten werden. Der Einsatz von Taumittel auf Gebäuden zur Entfernung von Eisbelag wirkt sich somit positiv auf das gesamte Abwassersystem aus. Taumittel verursachen keine mechanischen Schäden auf den Photovoltaikplatten. Die Sprühdüsen sind in der Lage das Taumittel in unterschiedlich großen Kegeln unter Druck auf die Flächen aufzubringen. Das gesamte System ist modular und damit einfach zu pflegen. Besonders vorteilhaft ist, dass die produzierte Energie der Photovoltaikplatten für den Betrieb der Taumittelpumpe benutzt werden kann.
- [A2] Die Maßnahme, dass die Taumittelverteilungseinheit mindestens eine Sprühdüse aufweist, die das flüssige Taumittel auf die Flächen leitend oder aufsprühend ausgebildet ist und wobei benachbarte Sprühdüsen einen Sprühradius aufweisen, der sich gegenseitig überlappend ausgebildet ist und die Sprühdüsen vorzugsweise beheizbar ausgebildet sind, ermöglicht auch einen automatischen Betrieb mit wenigen mechanischen Teilen. Mechnische Teile sind im wesentlichen auf Ventile und Düsen beschränkt. Wenn die Sprühdüsen oberhalb oder seitlich der Flächen angeordnet sind, führt dies dazu, dass die Flächen vollständig besprüht werden können. Dadurch, dass Sprühradien von Sprühdüsen sich gegenseitig überlappend ausgebildet sind und/oder die Sprühdüsen beheizbar ausgebildet sind, wird ein Einfrieren der Sprühdüsen verhindert. Ein Überlappen der Sprühradien von Sprühkegeln unterschiedlicher Sprühdüsen ermöglicht ein vollständiges Besprühen der unterliegenden Flächen.
- [A3] Wenn mehrere Sprühdüsen von einem Rohrleitungsstrang versorgt in Reihen angeordnet sind, wobei jede Sprühdüse einer Reihe einen Rohrleitungsanschluss, vorzugsweise mit einem fernschaltbaren Ventil aufweist, wobei jeder Rohrleitungsstrang einen, vorzugsweise getrennt fernschaltbaren Versorgungsleitungsanschluss aufweist, entsteht ein einfaches und platzsparendes Rohrleitungssystem, das weitgehend automatisiert betrieben werden kann. Manuelle Tätigkeiten zur Schneebeseitigung sind nicht erforderlich.
- [A4] Wenn die Taumittelversorgungseinheit und/oder die Taumittelverteilungseinheit mobil auf einem Kraftfahrzeug angeordnet ist/sind und/oder die Taumittelversorgungseinheit auch eine Taumittel Dosier- und Mischanlage umfasst, kann die erfindungsgemäße Schneebeseitigungsanlage bedarfsweise auch an verschiedenen Orten eingesetzt werden. Die Betriebskosten werden somit vorteilhaft gesenkt. Da das Taumittel hauptsächlich aus Wasser besteht und Wasser an Hausanschlüssen schon zur Verfügung steht, reicht es häufig, wenn die Taumittelversorgungseinheit auch eine Taumittel Dosier- und Mischanlage umfasst. Das Taumittel kann dann vor Ort im Bedarfsfall dosiert und gemischt werden. Das dazu notwendige Wasser wird aus dem Hausanschluss gezapft. Sein Transport und die damit verbundenen Kosten werden vermieden. In einer Ausführungsform kann die mobile Taumittelversorgungseinheit aus einem Tank mit Pumpe bestehen. Die Rohrleitungen sind auf dem Dach fest verlegt. Das Spezialfahrzeug schließt sich mit der Pumpe und dem Tank an und behandelt die Dachfläche.
- [A5] Wenn die Taumittelversorgungseinheit einen Taumitteltank und eine Pumpe für Taumittel und/oder eine Druckluftversorgungseinheit für die Druckbeaufschlagung des Taumittels aufweist und/oder für ein Spülen der Taumittelverteilungseinheit mittels Druckluft, kann die Anlage vorteilhaft unabhängig von den Druckverhältnissen öffentlicher Versorgungsnetze betrieben werden. Mit der Druckluft kann auf das in einem Tank befindliche Taumittel fast willkürlich viel Druck ausgeübt werden, dass auch in große Höhen ein besonders großer Volumenstrom für die Schneebeseitigung zur Verfügung steht. Zusätzlich ermöglicht die vorhandene Druckluft, das Freiblasen oder Anblasen des Rohrleitungssystems, um alle Fremdkörper oder Wasser aus den Rohrleitungen zu entfernen.
- [A6] Erleichtert wird das Säubern der Leitungen, wenn die Rohrleitungen und/oder Versorgungsleitungen aus Edelstahl ausgebildet sind. Dann sind sie nicht rostanfällig auch wenn sie über längere ungenutzte Zeiträume feuchtem Luftsauerstoff ausgesetzt sind. Derartige Edelstahlleitungen müssen über Winterperioden nicht gepflegt werden. Dieses vermeidet gefährliches Arbeiten auf dem Dach.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Rohrleitungen und/oder weisen die Versorgungsleitungen eine Innenbeschichtung auf. Eine Innenbeschichtung sorgt für einen geringen Reibwiderstand zwischen der Flüssigkeit und der Rohrwand. Damit kann eine energetisch günstige Strömung hervorgerufen werden.
- [A7] Die Maßnahme, dass der Steuerung vorzugsweise ein Signal eines Schneehöhensensors aufgeschaltet ist und die Steuerung in Abhängigkeit des Signals des Schneehöhensensors fernschaltbare Ventile nach einem Programm schaltend ausgebildet ist, erlaubt die Automatisierung der Schneebeseitigung von Dächern. Beispielsweise kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Taumittelversorgungseinheit mindestens eine Pumpe aufweisen, die durch das Signal eingeschaltet wird. Der Einsatz einer Pumpe ermöglicht den Aufbau von Druck und damit das Transportieren und Versprühen von Flüssigkeiten nach Wunsch und Eisbelagdichte unabhängig vom Druck des öffentlichen Versorgungsnetzes.
- [A8] Der automatischen Beendigung des Schneebeseitigungsvorgangs dient die Ausgestaltung, dass der Steuerungseinheit (25) vorzugsweise ein Signal eines Taumittelablaufsensors aufgeschaltet ist und die Steuerung in Abhängigkeit des Signals des Taumittelablaufsensors fernschaltbare Ventile nach einem Programm schaltend ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Sensor im ablaufenden Taumittelstrom eine Salzkonzentration messen. Solange die Konzentration kleiner als die im zugeführten Taumittel ist, kann dies als Hinweis gewertet werden, dass noch Schnee gemolzen wird und das Schmelzwasser das Taumittel verdünnt. Eine automatische Abschaltung kann erfolgen, sobald der Konzentrationsunterschied für eine einstellbare Zeit unter einen vorgegebenen Schaltwert fällt. Der Taumittelverbrauch kann so auf ein Minimum reduziert werden.
- [A9] Die Aufgabe wird ferner von einem Verfahren zum Entfernen und/oder Verhindern von Schneeablagerungen auf Flächen, insbesondere auf Dächern oder Photovoltaikanlagen dadurch gelöst, dass als Taumittel eine Flüssigkeit, vorzugsweise eine Salzlösung, insbesondere auf Wasserbasis verwendet wird. Eine Flüssigkeit, besonders Wasser, hat eine vorteilhaft hohe spezifische Wärme, so dass mit einem relativ geringen Volumenstrom große Wärmemengen für den Schmelzprozess zur Verfügung gestellt werden können. Im Vergleich zum Stand der Technik können Leitungsquerschnitte für das Taumittel wesentlich, d. h. um Größenordnungen geringer ausfallen. Das entstehende Taumittel/Schmelzwassergemisch belastet weder die Umwelt noch das Kanalsystem. Deshalb kann es über die vorhandene Dachentwässerung vorteilhaft einfach abgeführt werden. In der einfachsten Ausführung wird das Taumittel händisch über einen Schlauch auf das Dach aufgetragen ohne eine feste Verrohrung für das Verteilen des Taumittels.
- [A10] Wenn mittels einer Taumittelversorgungseinheit eine Taumittelflüssigkeit, an mindestens eine Sprühdüse einer Taumittelverteilungseinheit geliefert wird, und von einer Steuerung in Abhängigkeit einer von einem Schneehöhensensor gemessenen Schneehöhe geschaltet wird und/oder ein Anforderungssignal von der Steuerung generiert wird, bedarf das Verfahren keine äußeren Eingriffe, um den Schnee selbsttätig zu beseitigen. Der Schnee wird auch an Wochenenden oder in Ferienzeiten von öffentlichen Gebäuden entfernt werden, wenn kein Bedienungspersonal zur Verfügung steht. Durch die Regelung der Pumpe über einen Computer in einer Steuerungseinheit ist es möglich in Abhängigkeit der Menge und Verteilung der Schneeablagerungen den Taumittelstrom ortabhängig auf den Flächen zu verteilen. Über entsprechende Auswertungen kann die örtliche Verteilung der Schneemasse erfasst und für die Dosierung des Taumittelstromes genutzt werden. Ein Verpumpen von unter Druck stehender Flüssigkeit ermöglicht ein Besprühen der Flächen durch Sprühdüsen, d. h. Sprengern zum Aufbringen und Verteilen der Flüssigkeit auf die Flächen.
- [A11] Eine übermäßige Korrosion des Rohrleitungssystem kann vermieden werden, wenn vor und/oder nach einer Schneebeseitigung die Taumittelverteilungseinheit mittels Druckluft gespült wird. Gleichzeitig mit der Druckluft können auch Oberflächenaktive Substanzen wie Öle oder Silane in den Leitungen verteilt werden, die ein Anfrieren von Restmengen des Taumittels wirkungsvoll verhindern.
- [Al2] Zur Erhöhung der Sicherheit ist vorgesehen, dass die Schneehöhenmessung redundant erfolgt. Fällt ein Schneehöhenmesssensor aus, so kann das Signal weiterer Schneehöhenmesssensoren genutzt werden, um die Anlage trotzdem bei Bedarf in Betrieb zu setzen. Vorteilhafter Weise kann das Signal mehrer Sensoren auch gemittelt werden, damit nicht eine örtlich beschränkte durch Schneeverwehung entstandene kritische Schneehöhe das System in Gang setzt.
- [A13] Die Öffnungssequenz der Ventile wird mit Vorteil so gewählt, dass die Schneebeseitigung in der Nähe einer Entwässerungsöffnung beginnt. Auf diese Weise kann der Schmelzwasserstrom auf kurzem Weg die Ablauföffnungen des Dachentwässerungssystems erreichen, ohne das sich der Schmelzwasserstrom vor Schneemassen stauen kann. Diese Abfolge trägt wesentlich zum Betrieb der Gesamtanlage bei.
- [A14] Diesem Ziel dient auch die Maßnahme, dass das Schalten von Ventilen einer Reihe und/oder mehrer Leitungsstränge sequentiell erfolgt. Das jeweils nächste Ventil wird dann erst geöffnet, wenn das dem Ablauf näher gelegene Ventil eine ausreichende Menge Schnees geschmolzen hat und genügend freie Fläche für das Ablaufen der zusätzlichen Schmelzwassermenge zur Verfügung steht. Mit Vorteil lässt sich die Abfolge auch adaptiv regeln, wenn zur Erzeugung des Signals für das Öffnen des nächsten Ventils das Signal des Taumittelablaufsensors genutzt wird.
- [A15] Für mobile Anlagen ist es von Vorteil, wenn die Führung mindestens einer Sprühdüse mittels eines Roboterarms erfolgt, der insbesondere in Relation zu einem Signal eines globalen Positioniersystems programmgesteuert ausgebildet ist. Die Maße eines Gebäudes lassen sich den Architektenplänen entnehmen. Auf dieser Grundlage lässt sich auch im Voraus ein geeigneter Weg für die Taumittelverteilungseinheit, d. h. im einfachsten Fall eine einzige Düse, festlegen und in den Computer einer Steuerungseinheit eingeben und speichern. Zusätzlich wird auch die Geographische Lage und Ausrichtung gespeichert. Auf der Grundlage eines von einer mobilen Anlage empfangenen GPS-Signals lässt sich so ein Korrekturwert errechnen unter dessen Berücksichtigung immer der einmal programmierte Weg der Düse unabhängig von der Positioniergenauigkeit des Fahrzeugs beim wiederholten Anfahren des Gebäudes selbsttätig nachgefahren wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wird beispielhaft an Hand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:
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1: eine schematische Seitenansicht der Schneeboseitigungsvorrichtung,
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2: eine schematische Aufsicht auf die Schnee beseitig ungsvorrichtung,
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3 eine Übersicht unterschiedlicher erfindungsgemäßer Ausführungsformen,
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4 ein Rohrleitungsschema einer Taumittelversorgungseinheit,
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5 ein Rohrleitungsschema einer Taumittelverteilungseinheit und
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6 ein Blockschema einer Steuerungseinheit.
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1 zeigt eine Schneebeseitigungsvorrichtung 1 in einer Seitenansicht. Auf dem Dach 18 eines Gebäudes 10 sind Photovoltaikplatten in Gestellen 15 montiert. Die Photovoltaikplatten 9 können dabei um den Winkel 19 der Sonne 20 entgegen geneigt sein. Die Photovoltaikplatte 21 ist flach auf dem Dach montiert. Auf der liegenden Photovoltaikplatte 21 ist angelagerter Dreck Schmutz oder Schnee 22, 29 gezeigt. Die Rohrleitung 16 ist mit der Versorgungsleitung 5 über das Steuerventil 4 verbunden. Die Versorgungsleitung 5 ist an die Pumpe 11 angeschlossen. Die Pumpe 11 ist mittels der Rohrleitungen 12 oder indirekt an dem Flüssigkeitstank 23 angeschlossen. Die Pumpe 11 ist an die Steuercomputer 25 angeschlossen. Der Steuerungseinheit 25 ist mit Feldsensoren 24 verbunden, zum Beispiel Feuchtigkeitsmesserfühler, Temperaturmessfühler, oder Leitfähigkeitsmessfühler. Aus historischen Datensätzen oder/und aktuellen Daten der Messefühler 24 errechnet die Steuerungseinheit 25 eine notwendige Menge Flüssigkeit 13. Diese Menge wird auf die Rohrleitungen 12 mittels der Versorgungsleitung 5 durch Öffnen und Schließen der Steuerventile 4 verteilt. Dazu sind die Steuerventile 4 an die Steuerungseinheit 25 angeschlossen.
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In 2 ist eine Schneebeseitigungsvorrichtung in einer schematischen Aufsicht dargestellt. Auf dem Dach 18 sind die Photovoltaikplatten 9 montiert. Zwischen den Reihen der Photovoltaikplatten 9 verlaufen die Rohrleitungen 12. Mehrere Rohrleitungen 12 sind an die eine gemeinsame Versorgungsleitung 5 angeschlossen. An jedem Anschluss befindet sich ein Steuerventil 4. Das gesamte Rohrleitungssystem, bestehend aus Rohrleitungen 12, Steuerventilen 4, Versorgungsleitungen 5, Muffen, Steckverbindungen, Dichtungen, Anschlussflanschen und ist fest mit dem Dach 18 mittels der Abstandshalter 6 verschraubt. Jede der Sprühdüsen 7 ist über einen Leiter 27 an eine Stromversorgung 28 angeschlossen. Mittels des Leiters 27 können die Sprühdüsen 7 beheizt werden. Auch bei dichtem Schneetreiben und sehr tiefen Temperaturen ist damit die Funktion der Sprühdüsen durch Inbetriebnahme der Wiederstandsheizung gewährleistet. Jede Sprühdüse 7 erzeugt einen Sprühnebel 8. Die Sprühnebel 8 sind so berechnet, dass er eine optimale Fläche zwischen zwei Reihen von Photovoltaikplatten 9 mit einem Sprühradius 30 abdecken und nur minimale Überlappungen 31 zwischen den Sprühnebeln 8 zweier Sprühdüsen 7 entstehen.
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Die Ventile 7 sind an Rohrleitungen 3, 12 über einen Rohrleitungsanschluss an das Rohrleitungssystem angeschlossen.
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Die Rohrleitungen 3, 12 sind über je einen Versorgungsleitungsanschluss an die Versorgungsleitung 5 angeschlossen.
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In das gesamte Rohrleitungssystem wird die Flüssigkeit 13 mittels der Pumpe 11 gepumpt.
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Die variablen oder einstellbaren Abstandshalter 6, 14 dienen zu richtigen Höheneinstellung des Rohrleitungssystems über dem Dach 18 oder den Photovoltaikplatten 9, so dass die Ablagerungen 22, 29 zur Reinigung der Flächen optimal besprüht werden.
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Die zuvor beschriebene Schneebeseitigungsanlage 1 lässt sich funktional in eine Taumittelversorgungseinheit 2, eine Taumittelverteilungseinheit 34 und eine Steuerungseinheit 25 gliedern, wie dies in 3 gezeigt ist.
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In 3 ist ein Gebäude als Vertikalschnitt quer zum First 46 angedeutet. Das Dach 18 ist geneigt. Unterhalb der Traufen 47 sind Dachrinnen 48 mit einem Dachablauf 49 dargestellt.
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Innerhalb des Gebäudes 10 sind mit strich-punktierter Linenführung eine schematisch angedeutete Steuerungseinheit 25 und eine Taumittelversorgungseinheit gezeigt. Von dieser gelangt das Taumittel über Versorgungsleitung 5 in den Bereich der ebenfalls strichpunktiert umschlossenen Taumittelverteilungseinheit 34.
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Alternativ zu der im Gebäude 10 vorgesehenen Taumittelversorgungseinheit kann diese auch durch eine mobile Taumittelversorgungseinheit 51 bereitgestellt werden und über Koppelstellen 50 Taumittel in die Versorgungsleitung 5 einspeisen. Der Übersichtlichkeit wegen sind die notwendigen Ventile nicht dargestellt.
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Auf der gegenüberliegenden Seite des Gebäudes ist eine mobile Taumittelverteilungseinheit 52 gezeigt, die von einem auf einer mobilen Taumittelversorgungseinheit 51 montierten Roboterarm mit 4 bis 5 Freiheitsgraden über das Dach 18 geführt wird. Zur programmgesteuerten Wegführung empfängt das Kraftfahrzeug 35 ein GPS-Signal 45, das zur Berechnung des Weges der Taumittelverteilungseinheit mit herangezogen wird.
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Die Steuerungseinheit 25 muss nicht notwendigerweise im Gebäude angeordnet sein, sondern kann beispielsweise über Fernwirkleitungen auch im Kraftfahrzeug 35 vorgesehen sein. Als Eingangssignale empfängt die Steuerungseinheit 25 beispielsweise Signale einer Kamera 53 und/oder eines oder mehrerer Schneehöhenmesssensoren 24 und/oder einer oder mehrerer Taumittelablaufsensoren 41 oder weiterer nicht dargestellter meteorologischer Sensoren für Temperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit etc. Von der Steuerungseinheit 25 gehen Wirkverbindungen zu den verschiedenen Schaltventilen, Düsenheizungen, Pumpen und ggf. weiteren Verriegelungselementen, die einen automatischen und sicheren Betrieb ermöglichen.
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Etwas detaillierter ist die Taumittelversorgungseinheit 2 als Rohrleitungsschema in 4 als mobile Taumittelversorgungseinheit 51 dargestellt, die über die Koppelstelle 50 an eine Versorgungsleitung 5 angeschlossen wird. Zur Koppelstelle 50 führt die Leitung 54, die wahlweise entweder mit Taumittelflüssigkeit 13 aus dem Taumitteltank 23 gespeist werden kann oder aber mit Druckluft aus dem Druckluftbehälter 55 beaufschlagt wird. Der Kompressor 56 speist die entnommene Luft automatisch nach.
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Aus Leitung 57 wird Wasser aus einem Hauswasseranschluss in den Behälter 23 gespeist. Zusätzlich lässt sich aus dem Salzvorratsbehälter 58 eine dosierte Menge Salz in den Behälter 23 dem Wasser zugeben und in diesem unter Hilfe eines Mischers 59 darin auflösen, so dass eine gewünschte Menge Taumittel bereitgestellt wird. Von der Steuerungseinheit 25 bestehen zu den in 4 gezeigten und teilweise nicht erläuterten Aktuatoren Wirkverbindungen, die über die Busleitung eines geeigneten am Markt erhältliche Bussystems, z. B. ASI, realisierbar sind.
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5 zeigt das Rohrleitungsschema einer Taumittelverteilungseinheit 34. Über die Koppelstelle 50 kommend wird wahlweise Taumittel oder Druckluft in die Versorgungsleitung 5 eingespeist. Aus dieser zweigen Rohrleitungsstränge 12 ab, die die Rohrleitungen 3 zu den einzelnen Sprühdüsen 7 speisen. Am Ende der Rohrleitungsstränge 12 und der Versorgungsleitung 5 sind Entlüftungsventile 61 vorgesehen, diese werden in geeigneter Schaltfolge ferngesteuert geöffnet und geschlossen, um die Leitungen zu entlüften und beim Einspeisen mit Tauwasser Wasserschläge zu vermeiden. Da die Anlage vorteilhafter Weise über ein Selbstdiagnoseprogramm verfügt, sind vor jeder Düse 7 ein Druck- oder Durchflusssensor 62 installiert. Dieser signalisiert, ob das davor liegende Ventil funktioniert und/oder die dahinter angeordnete Düse offen oder verschlossen ist. Außerdem sind Heizleitungen 63 zum Beheizen der Düsen 7 vorgesehen.
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6 zeigt beispielhaft das Blockschema einer Steuerungseinheit 25, die im wesentlichen aus einem Computer mit Peripherie besteht, nämlich einem Display 67 einer Eingabetastatur 68 einer Schnittstelle 69 zum Internet oder zu einem Drahtlosen Netzwerk wie GPRS. Der Computer verarbeitet die ihm zur Verfügung gestellten Signale, nämlich das vom Taumittelablaufsensor 41 kommende Taumittelkonzentrationssignal 40, das Videosignal der Kamera 53, das vom Schneehöhensensor 24 kommende Schneehöhensignal 39 und speichert diese zwischen, damit sie über die Schnittstelle ggf. abgerufen werden können. Aus den Daten generiert der Computer 65 nach Programm ggf. ein Anforderungssignal, das über die Schnittstelle 69 einem Empfänger zugeleitet wird, der Signalabhängig beispielsweise die Anfahrt einer mobilen Schneebeseitigungsvorrichtung initiiert, eine Wartung der Anlage anfordert, die Beseitigung einer Störung anfordert oder einen Schneebeseitigungszyklus automatisch startet. Der Vorgang wird dabei von einem Master 66 gesteuert und überwacht, der seine Parameter vom Computer 65 erhält und die Befehle mit den an die Busleitung zur Taumittelverteilungseinheit 64 und an die Busleitung zur Taumittelversorgung 60 angeschlossenen Sensoren und Aktuatoren austauscht und überwacht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schneebeseitigungsvorrichtung
- 2
- Taumittelversorgungseinheit
- 3
- Rohrleitung
- 4
- Steuerventil
- 5
- Versorgungsleitung
- 6
- Abstandshalter
- 7
- Sprühdüse
- 8
- Sprühnebel
- 9
- Photovoltaikanlage
- 10
- Gebäude
- 11
- Pumpe
- 12
- Rohrleitungsstrang
- 13
- Taumittel
- 14
- Abstandshalter
- 15
- Photovoltaikplatte im Aufstellgestell
- 16
- Rohrleitung
- 17
- Fläche
- 18
- Dach
- 19
- Winkel
- 20
- Sonne
- 21
- Liegende Photovoltaikplatte
- 22
- Schnee
- 23
- Flüssigkeitstank
- 24
- Schneehöhensensor
- 25
- Steuerungseinheit
- 26
- Leitungen
- 27
- Leiter
- 28
- Stromversorgung
- 29
- Schneeablagerungen
- 30
- Sprühradius
- 31
- Überlappung
- 32
- Rohrleitungsanschluss
- 33
- Versorgungsleitungsanschluss
- 34
- Taumittelverteilungseinheit
- 35
- Kraftfahrzeug
- 36
- Taumitteldosieranlage
- 37
- Taumittelmischanlage
- 38
- Druckluftversorgungseinheit
- 39
- Schneehöhensignal
- 40
- Taumittelkonzentrationssignal
- 41
- Taumittelablaufsensor
- 42
- Anforderungssignal
- 43
- Entwässerungsöffnung
- 44
- Roboterarm
- 45
- GPS-Signal
- 46
- First
- 47
- Traufe
- 48
- Dachrinne
- 49
- Dachablauf
- 50
- Koppelstelle
- 51
- Mobile Taumittelversorgungseinheit
- 52
- Mobile Taumittelverteilungseinheit
- 53
- Kamera
- 54
- Leitung
- 55
- Druckluftbehälter
- 56
- Kompressor
- 57
- Leitung
- 58
- Salzvorratsbehälter
- 59
- Mischer
- 60
- Busleitung zur Taumittelversorgung
- 61
- Entlüftungsventile
- 62
- Durchflusssensor
- 63
- Heizleitung
- 64
- Busleitung zur Taumittelverteilungseinheit
- 65
- Computer
- 66
- Master
- 67
- Display
- 68
- Eingabeeinheit
- 69
- Internet oder GPRS Schnittstelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202010001931 [0009]
- DE 202010004116 [0010]
- AT 270176 [0011]
- DE 202006005830 U1 [0012]
