DE102017211487A1 - Guard for those waiting with solar-powered heater - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Wartende, insbesondere ein Haltestellenhäuschen oder Ähnliches, mit einer Tragstruktur (20), wobei mit der Tragstruktur (20) als Energieversorgungseinrichtung (30) mindestens ein Fotovoltaikmodul (31) verbunden ist und mit der Energieversorgungseinrichtung (30) eine Heizeinrichtung (50) der Schutzvorrichtung verbunden ist, welche beim Betreiben mit elektrischer Energie aus der Energieversorgungseinrichtung (30) Wärme erzeugt, um insbesondere Wartende zu wärmen. The invention relates to a protection device for people waiting, in particular a bus stop or similar, with a support structure (20) as energy supply device (30) at least one photovoltaic module (31) is connected to the energy supply device (30) and a heating device (50) is connected to the protection device, which generates heat when operated with electrical energy from the power supply device (30), in particular to warm people waiting.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Wartende, insbesondere ein Haltestellenhäuschen oder Ähnliches, mit einer Schutzstruktur. Eine solche Schutzstruktur kann beispielsweise eine Tragstruktur umfassen, an der ein Dach sowie ein oder mehrere im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Seitenflächen befestigt sind, die einen Schutz gegen Wind und Regen bieten.The invention relates to a protective device for waiting, in particular a bus stop or the like, with a protective structure. Such a protective structure may include, for example, a support structure to which a roof and one or more substantially vertically oriented side surfaces are attached which provide protection against wind and rain.
Solche Schutzvorrichtungen werden als Haltestellenhäuschen, Wartehäuschen etc. bezeichnet und sind beispielsweise an Bushaltestellen oder Haltepunkten von Zügen angeordnet.Such protections are referred to as bus stops, shelters, etc. and are arranged for example at bus stops or stops of trains.
Als nachteilig hat es sich erwiesen, dass insbesondere in der kalten Jahreszeit, das Warten auf ein Verkehrsmittel trotz der Schutzvorrichtung, die nicht hermetisch gegenüber der Umwelt abgeschlossen ist, unangenehm ist und zu einem Auskühlen der wartenden Person führt.It has proven to be disadvantageous that, especially in the cold season, the waiting for a means of transport despite the protective device, which is not hermetically sealed against the environment, is unpleasant and leads to a cooling of the waiting person.
Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schutzvorrichtung für Wartende zu schaffen.The invention is therefore based on the technical object to provide an improved protection device for those waiting.
Die Erfindung wird durch eine Schutzvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is achieved by a protective device having the features of patent claim 1. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die durch das Sonnenlicht bereitgestellte Energie in elektrische Energie umzuwandeln und diese wiederum zu nutzen, um Wärme zu erzeugen. Daher ist vorgesehen, dass mit der Schutzvorrichtung ein Fotovoltaikmodul als Energieversorgungseinrichtung verbunden ist und die Energieversorgungseinrichtung mit einer Heizeinrichtung verbunden ist, welche beim Betreiben mit elektrischer Energie aus der Energieversorgungseinrichtung Wärme in einem Wartebereich an einen Wartenden abgibt.The invention is based on the idea to convert the energy provided by the sunlight into electrical energy and in turn to use this to generate heat. It is therefore provided that a photovoltaic module is connected to the protective device as a power supply device and the power supply device is connected to a heating device which emits heat when operating with electrical energy from the power supply device in a waiting area to a waiting.
Insbesondere wird eine Schutzvorrichtung für Wartende geschaffen, die eine Tragstruktur umfasst, wobei mit der Tragstruktur als Energieversorgungseinrichtung ein Fotovoltaikmodul verbunden ist und mit der Energieversorgungseinrichtung eine Heizeinrichtung im Wartebereich der Schutzvorrichtung verbunden ist, um beim Betreiben mit elektrischer Energie aus der Energieversorgungseinrichtung Wärme, insbesondere in einem Wartebereich, zu erzeugen, insbesondere um diese an einen Wartenden abzugeben. Vorteil der Erfindung ist es, dass die ohnehin vorhandene Energie der Sonnenstrahlung gezielt genutzt wird, um Wärme für einen Wartenden zu erzeugen.In particular, a waiting device is provided which comprises a support structure, wherein a photovoltaic module is connected to the support structure as energy supply device and the heating device in the waiting area of the protection device is connected to the energy supply device in order to generate heat from the energy supply device when operating with electrical energy Waiting area to generate, in particular to deliver this to a waiting. Advantage of the invention is that the already existing energy of solar radiation is used selectively to generate heat for a person waiting.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung eine im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Heizfläche umfasst, gegen die sich ein Wartender lehnen kann.In one embodiment of the invention, it is provided that the heating device comprises a substantially vertically oriented heating surface, against which a person in waiting can lean.
Beine anderen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung zusätzlich oder alternativ eine im Wesentlichen waagerecht ausgerichtete Heizelementefläche umfasst. Die im Wesentlichen waagerecht ausgerichtete Heizelementefläche ist vorzugsweise so angeordnet, dass ein Wartender auf dieser sitzen kann.Legs other embodiments, it is provided that the heater additionally or alternatively comprises a substantially horizontally oriented Heizelementefläche. The substantially horizontal heating element surface is preferably arranged so that a person waiting can sit on it.
Die Heizfläche und/oder die Heizelementefläche müssen keine ebenen, vollständig geschlossenen Flächen sein. Ebenso ist es möglich, dass die Heizfläche oder die Heizelementefläche nur abschnittsweise durch körperliche Elemente ausgebildet sind, ähnlich wie bei einem aus Rippen oder Rohren gebildeten Heizkörper. Eine die körperlichen Elemente einhüllende Oberfläche kann beispielsweise leicht gekrümmt oder gewölbt sein wobei der Krümmungsradius vorzugsweise mindestens eine Größenordnung größer als die Abmessungen der entsprechenden Heizfläche oder Heizelementefläche ist. Ferner kann eine solche Fläche gegen die vertikale leicht geneigt bzw. bei einer im Wesentlichen waagerechten Fläche leicht gegenüber der waagerechten geneigt sein.The heating surface and / or the Heizelementefläche need not be flat, completely closed surfaces. It is also possible that the heating surface or the Heizelementefläche are only partially formed by physical elements, similar to a heater formed from ribs or pipes. For example, a surface enveloping the physical elements may be slightly curved or domed with the radius of curvature preferably at least an order of magnitude greater than the dimensions of the corresponding heating surface or surface. Furthermore, such a surface may be slightly inclined relative to the vertical or slightly inclined with respect to the horizontal in the case of a substantially horizontal surface.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Heizfläche und/oder die Heizelementefläche in ein Sitzmöbel integriert. Beispielsweise sind sowohl eine Sitzfläche als auch eine Rückenlehne als beheizte oder teilweise beheizte Flächen ausgeführt.In a particularly preferred embodiment of the invention, the heating surface and / or the Heizelementefläche are integrated into a seat. For example, both a seat and a backrest are designed as heated or partially heated surfaces.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Energieversorgungseinrichtung neben dem Fotovoltaikmodul zusätzlich eine Speichereinrichtung umfasst. Dies bietet die Möglichkeit, Sonnenenergie, die beispielsweise in der Mittagszeit im Überschuss vorhanden ist, in elektrische Energie umzuwandeln und zu speichern, um diese dann in den späten Nachmittagsstunden oder nachts, wenn die Sonneneinstrahlung weniger intensiv oder gar nicht vorhanden ist, zum Betreiben der Heizeinrichtung zu verwenden.In a further development, it is provided that the energy supply device additionally comprises a storage device in addition to the photovoltaic module. This offers the possibility of converting solar energy, which for example is present at lunchtime in excess, into electrical energy and storing it in order to operate the heating device in the late afternoon hours or at night, when the solar radiation is less intense or absent to use.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Fotovoltaikmodul und die Heizeinrichtung mit einer Steuereinrichtung gekoppelt sind, um die Heizeinrichtung gesteuert zu betreiben.One embodiment provides that the photovoltaic module and the heating device are coupled to a control device in order to operate the heating device in a controlled manner.
Beispielsweise kann eine Ausführungsform vorsehen, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, die Heizeinrichtung zeit- oder programmgesteuert zu betreiben.For example, an embodiment may provide that the control device is designed to operate the heating device in a time- or program-controlled manner.
Um zu erreichen, dass eine Wärmeabgabe der Heizeinrichtung nur dann stattfindet, wenn diese sinnvoll genutzt werden kann, beispielsweise eine wartende Person anwesend ist, die Wärme aufnehmen kann, ist bei einer Ausführungsform eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, welche eine Energieabgabe der Energieversorgungseinrichtung zu der Heizeinrichtung abhängig von einem Sensorsignal der Sensoreinrichtung steuert.In order to achieve that a heat output of the heater takes place only if this can be used meaningfully, for example, a waiting person is present, which can absorb heat, in one embodiment, a sensor device is provided, which is coupled to the control device which controls an energy output of the power supply device to the heater depending on a sensor signal of the sensor device.
Bei einer einfachen Ausführungsform umfasst die Sensoreinrichtung einen Temperatursensor, welcher eine Temperatur im Wartebereich der Schutzstruktur ermittelt. Die Heizeinrichtung wird dann durch die Steuereinrichtung so gesteuert, dass eine Wärmeabgabe nur stattfindet, wenn eine Temperatur in dem Wartebereich unterhalb einer vorfestgelegten Temperaturschwelle liegt. Ist die Temperatur im Wartebereich ausreichend, so findet keine Aufheizung durch die Heizeinrichtung und somit keine Energieabgabe der Heizeinrichtung statt.In a simple embodiment, the sensor device comprises a temperature sensor which determines a temperature in the waiting area of the protective structure. The heater is then controlled by the controller so that heat dissipation occurs only when a temperature in the waiting area is below a predetermined temperature threshold. If the temperature in the waiting area is sufficient, there is no heating by the heating device and thus no energy output of the heating device.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Sensoreinrichtung zusätzlich oder alternativ einen oder mehrere Personenerfassungssensoren, um die Anwesenheit einer zu wärmenden Person relativ zu der Heizeinrichtung zu ermitteln. Ist keine Person erfasst, die zu wärmen ist, so findet keine Energieabgabe durch die Heizeinrichtung statt. Ist hingegen eine Person erfasst, die zu wärmen ist, findet eine Energieabgabe über die Heizeinrichtung statt.In some embodiments, the sensor device additionally or alternatively includes one or more personal detection sensors to detect the presence of a person to be heated relative to the heater. If no person is detected that is to be heated, no energy is emitted by the heating device. If, on the other hand, a person is detected who is to be heated, an energy release takes place via the heating device.
Bei einer einfachen Ausführungsform umfasst die Sensoreinrichtung einen oder mehrere Kontaktschalter, welche einen Kontakt einer wartenden Person mit einer Heizfläche oder einer Heizelementefläche erfassen. Beispielsweise kann ein solcher Kontaktschalter in ein Sitzmöbel integriert sein dessen Sitzfläche und/oder Rückenlehne als Heizfläche bzw. Heizelementefläche ausgebildet sind. Weist die Heizeinrichtung eine im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Anlehnfläche als Heizfläche auf, so kann auch eine solche mit einem Kontaktschalter gekoppelt sein, welcher ein Anlehnen einer Person an die Heizfläche erfasst.In a simple embodiment, the sensor device comprises one or more contact switches, which detect a contact of a waiting person with a heating surface or a Heizelementefläche. For example, such a contact switch can be integrated in a seat whose seat and / or backrest are designed as a heating surface or Heizelementefläche. If the heating device has a substantially vertically oriented contact surface as the heating surface, such may also be coupled to a contact switch which detects a person leaning against the heating surface.
Eine Ausführungsform sieht daher vor, dass die Sensoreinrichtung einen Kontaktsensor umfasst, der einen Kontakt eines Wartenden mit einer Heizfläche der Heizeinrichtung erfasst und signalisiert. Ein solcher Kontaktsensor kann beispielsweise als Kontaktschalter oder Sitzkontaktschalter ausgebildet sein.An embodiment therefore provides that the sensor device comprises a contact sensor which detects and signals a contact of a waiting person with a heating surface of the heating device. Such a contact sensor may be formed, for example, as a contact switch or seat contact switch.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Sensoreinrichtung einen Bewegungsmelder umfasst, der eine Annäherung eines Wartenden an die Heizeinrichtung erfasst und signalisiert.A further embodiment provides that the sensor device comprises a motion detector which detects and signals an approach of a waiting person to the heating device.
Allgemein kann somit bei einer Ausführungsform die Sensoreinrichtung einen Infrarotsensor umfassen, um eine Anwesenheit und/oder eine Bewegung einer Person zu erfassen.Generally, therefore, in one embodiment, the sensor device may include an infrared sensor to detect a presence and / or movement of a person.
Insbesondere bei sehr niedrigen Temperaturen kann es wünschenswert sein, dass beispielsweise ein Sitzmöbel, in die eine Heizfläche und/oder eine Heizelementefläche der Heizeinrichtung integriert sind, bereits auf eine Temperatur vorgewarnt wird, bevor eine wartende Person an der Schutzeinrichtung eintrifft. Bei einer Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass mit der Steuereinrichtung ausgebildet ist, die Heizeinrichtung programm- und/oder zeitgesteuert zu betreiben.In particular, at very low temperatures, it may be desirable that, for example, a seating in which a heating surface and / or a Heizelementefläche the heater are integrated, is already foreshadowed to a temperature before a waiting person arrives at the protection device. In one embodiment, it is therefore provided that the control device is designed to operate the heating device in a program-controlled and / or time-controlled manner.
Meine andere Ausführungsform sieht vor, dass mit der Steuereinrichtung eine Kommunikationseinrichtung gekoppelt ist, um Informationen, insbesondere Fahrplan Informationen oder Telemetrieinformationen oder Anforderungsinformationen, zu empfangen, und die Steuereinrichtung (
Bei einer Ausführungsform kann die Kommunikationseinrichtung eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung zum Empfangen der Informationen umfassen, die mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, sodass die Steuereinrichtung die Heizeinrichtung abhängig von den empfangenen Informationen betreibt. Die Informationen können beispielsweise Fahrplaninformationen oder Telemetrieinformationen sein, anhand derer die Steuereinrichtung ermitteln kann, zu welchem Zeitpunkt ein Verkehrsmittel an der Schutzeinrichtung eintreffen wird, um Personen aufzunehmen. Anhand einer Vorgabe kann nun die Steuereinrichtung abhängig von den Fahrplaninformationen, die diese empfangen hat, die Heizeinrichtung betreiben. Beispielsweise wird die Heizeinrichtung bereits 10 Minuten vor dem Eintreffen des Verkehrsmittels betrieben, sodass Personen, die sich beispielsweise erfahrungsgemäß ab 7 Minuten vor dem fahrplanmäßigen Eintreffen des Verkehrsmittels in der Schutzeinrichtung einfinden, bereits ein angewärmtes Sitzmöbel vorfinden, sodass das Warten auf das Verkehrsmittel selbst bei geringen Außentemperaturen angenehm ist. Die empfangenen Informationen können auch Anforderungsinformationen sein, die einen Nutzer über die Kommunikationseinrichtung übermittelt hat.In one embodiment, the communication device may include transmitting and / or receiving means for receiving the information coupled to the controller, such that the controller operates the heater in response to the received information. The information may be, for example, timetable information or telemetry information by which the controller may determine when a vehicle will arrive at the guard to pick up people. On the basis of a specification, the control device can now operate the heating device as a function of the timetable information which it has received. For example, the heater is already operated 10 minutes before the arrival of the means of transport, so that people who experience, for example, from 7 minutes before the scheduled arrival of the vehicle in the shelter already find a warmed seating, so waiting for the means of transport even at low Outdoor temperatures is pleasant. The received information may also be request information that a user has transmitted via the communication device.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der angefügten Figurenbeschreibung. Hierbei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung einer Schutzeinrichtung, die als Haltestellenhäuschen oder Wartehäuschens ausgebildet ist.
-
1 a schematic representation of a protective device which is designed as a bus stop or Wartehäuschens.
An den Pfosten
Auf dem Dach
Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst Energieversorgungseinrichtung
Mit der Energieversorgungseinrichtung
Bei einfachen Ausführungsformen wird die zur Verfügung stehende elektrische Energie des Fotovoltaikmoduls
Um jedoch die Heizeinrichtung
Um eine gezielte Wärmeabgabe durch die Heizeinrichtung zu erreichen, ist eine Steuereinrichtung
Um sicherzustellen, dass die einzelnen Heizflächen
Die Sensoreinrichtung
Während die Heizfläche
Mit der Sitzfläche
Da ein Erwärmen nur gewünscht ist, wenn die Umgebungstemperatur unterhalb eines bestimmten Vorgabewertes liegt, weist die Sensoreinrichtung
Neben dem Annäherungssensor
Ferner kann die Sensoreinrichtung
Um insbesondere in besonders kalten Jahreszeiten beispielsweise das Sitzmöbel vorzuwärmen, bevor wartende Personen zu erwarten sind, kann die Steuereinrichtung
Die hier beschriebene Ausführungsform weist eine Vielzahl von Merkmalen auf, die bei einer ganz einfachen Umsetzung der Erfindung nicht notwendig sind. In der einfachsten Variante ist lediglich ein Fotovoltaikmodul als Energieversorgungseinrichtung und ein elektrisch betriebenes Heizelement als Heizeinrichtung notwendig.The embodiment described here has a plurality of features that are not necessary in a very simple implementation of the invention. In the simplest variant, only one photovoltaic module is necessary as a power supply device and an electrically operated heating element as a heating device.
Verbesserte Varianten umfassen dann zusätzlich eine Steuereinrichtung, die auch zeitgesteuert ausgebildet sein kann, um die Heizeinrichtung zu betreiben.Improved variants then additionally comprise a control device which can also be designed to be time-controlled in order to operate the heating device.
Um unabhängiger von der konkreten aktuellen Sonneneinstrahlung zu sein, kann eine Speichereinrichtung vorgesehen sein.In order to be more independent of the actual solar radiation, a memory device can be provided.
Die Sensoreinrichtung kann unterschiedliche Messwerte liefern, um ein betreiben der Heizeinrichtung steuern zu können.The sensor device can supply different measured values in order to be able to control an operation of the heating device.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schutzvorrichtungguard
- 1010
- Wartehäuschenshelter
- 1515
- Lichtlight
- 1616
- SonneSun
- 2020
- Tragstruktursupporting structure
- 2121
- Pfostenpost
- 2222
- linke Seitenwandleft side wall
- 2323
- Rechte SeitenwandRight side wall
- 2424
- Rückwandrear wall
- 2626
- Dachtop, roof
- 3030
- EnergieversorgungseinrichtungPower supply means
- 3131
- Fotovoltaikmodulphotovoltaic module
- 3333
- Speichereinrichtungmemory device
- 3434
- Batteriebattery
- 4040
- Steuereinrichtungcontrol device
- 5050
- Heizeinrichtungheater
- 5151
- Heizflächeheating surface
- 5252
- weiterer Heizfläche (Sitzfläche)additional heating surface (seat)
- 5353
- Heizelementefläche (Rückenlehne)Heating element surface (backrest)
- 5454
- Heizelementeheating elements
- 6060
- Sitzmöbelseating
- 6161
- Rückenlehnebackrest
- 6262
- Sitzflächeseat
- 6464
- RohreTube
- 7070
- Sensoreinrichtungsensor device
- 7171
- Annäherungssensorproximity sensor
- 7272
- Kontaktschaltercontact switch
- 7373
- SitzkontaktschalterSeat contact switch
- 7474
- Bewegungssensormotion sensor
- 7575
- Temperatursensortemperature sensor
- 7676
- lichtempfindlicher Sensorphotosensitive sensor
- 8080
- Beleuchtungseinrichtunglighting device
- 9090
- Sende- und EmpfangseinrichtungTransmitting and receiving device
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R006 | Appeal filed | ||
R008 | Case pending at federal patent court | ||
R003 | Refusal decision now final | ||
R011 | All appeals rejected, refused or otherwise settled |