DE202010008244U1

DE202010008244U1 - Vorrichtung zur Reinigung einer Dachfläche

Info

Publication number: DE202010008244U1
Application number: DE202010008244U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2011-11-14
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: DE102011052534A1

Abstract

Vorrichtung (2) zur Entfernung von Substanzen einer Dachfläche (1) von einem Gebäude, insbesondere mit einer Photovoltaik- und/oder Solaranlage (3), mit Substanzentfernungsmitteln, insbesondere Bürsten, und einem Antrieb für die Substanzentfernungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer kinematischen Vorrichtung ausgebildet ist, die die Substanzentfernungsmittel entlang einer Breite (BY) und einer Länge (LX) der Dachfläche (1) in zwei orthogonale Bewegungsrichtungen verfährt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung einer Dachfläche, von einem Gebäude, insbesondere mit einer Photovoltaik- und/oder Solaranlage, mit Substanzentfernungsmitteln, insbesondere Bürsten, und einem Antrieb für die Substanzentfernungsmittel.
Es sind verschiedene Vorrichtungen zum Reinigen von Dachflächen für Photovoltaik- und/oder Solaranlagen bekannt. Zum einen sind manuell betreibbare Vorrichtungen, insbesondere mit einer Bürstenwalze, bekannt, wie beispielsweise aus der DE 20 2007 007 001 488 U1 . Es wird hier vorgeschlagen, eine Reinigungseinrichtung mit zumindest einer um eine Achse drehbar antreibbare Bürsteneinheit manuell mittels einer angeschlossenen Gestängeeinrichtung über die Dachfläche zu bewegen, wobei eine Reinigungsflüssigkeit zuführbar ist.
Die DE 10 2005 007 200 A1 beschreibt eine Kehranlage zum Abkehren und/oder Reinigen von Solaranlagen mit Solarmodulen mit mindestens einem bewegbaren Kehrelement und einer Vorrichtung zum Bewegen des Kehrelements. Das Kehrelement wird über die Dachoberfläche gezogen und in die entgegengesetzte Richtung mit einem Gegenzugssystem zurückbewegt. Das Kehrelement ist beispielsweise eine Räumschaufel.
Photovoltaik- und Solaranlagen werden aufgrund gesetzlicher Förderungen immer häufiger als Dachaufbauten in vielen Ländern eingesetzt. Diese Form von elektrischer Energieerzeugung hilft eine Verbrennung fossiler Brennstoffe einzusparen und somit CO₂-Emmissionen zu reduzieren und den Einsatz von Kernenergie zu reduzieren.
Photovoltaikanlagen, mit einer zu geringen Dachneigung und insbesondere einer Dachneigung, die nicht exakt nach Süden ausgerichtet ist, sondern nach Osten oder nach Westen, verschmutzen, durch eine Staub- und Partikelansammlung leicht. Häufig treten auch Vermoosungen durch zu geringe Sonneneinstrahlung auf. Bei solchen Anlagen reduziert sich der Wirkungsgrad aufgrund der Verschmutzung. Ferner wird die Arbeitsweise einer Solar- und Photovoltaikanlage reduziert, wenn im Winter eine Schneeschicht die Oberfläche der Solaranlage bedeckt. Deshalb gibt es verschiedene Konstruktionen die Abhilfe schaffen sollen.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung, ein Verfahren, eine Verwendung und ein Computerprogrammprodukt der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, so dass Dachflächen einfach und effizient gereinigt oder von Schnee befreit werden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Gegenstand des Schutzanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Es ist ein Gedanke der Erfindung, Substanzentfernungsmittel, wie beispielsweise Bürsten, in zwei orthogonalen Richtungen zur Reinigung von Dachflächen kontinuierlich und/oder schrittweise zu verfahren. Dies hat den Vorteil, dass die gesamte Dachfläche mit einer hohen Reinigungsqualität mit einer minimal klein ausgebildeten Einrichtung zur Entfernung von Substanzen wie Staub, Pollen, Dreck, Schmutz und Schnee realisiert werden kann.
Die Aufgabe wird also mit einer Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mit einer kinematischen Vorrichtung ausgebildet ist, die die Substanzentfernungsmittel entlang einer Breite und einer Länge der Dachfläche, also in zwei orthogonale, Bewegungsrichtungen verfährt. Somit wird bei einer rechtwinkligen Sonnenfläche die gesamte Dachfläche zur Entfernung von Substanzen effizient erreicht.
Gemäß einer die Erfindung weiterbildenden Ausführungsform, um möglichst einfach die Einrichtung zur Entfernung von Substanzen auszubilden und effizient bereits vorhandene Anlagen nachzurüsten sind die Substanzentfernungsmittel in der zur Reinigungsrichtung entgegen gesetzten Richtung deutlich beabstandet, insbesondere um 180 Grad gedreht, zurück bewegbar. Somit können die Substanzentfernungsmittel auf eine vorhandene Sonnenfläche aufgesetzt werden und darauf montiert werden. Eine Führung unter der Sonnenfläche bzw. eine entsprechende Mechanik ist nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine kontinuierliche Reinigung erfolgt. Ohne Unterbrechung der zu reinigenden Oberfläche in der Breitenrichtung werden Schnee oder verschmutzende Substanzen entfernt.
Um einen kontinuierlichen Reinigungs- und Substanzentfernungsvorgang zu erzeugen, ohne dass Reinigungsspuren auf der solaren Dachfläche bleiben, sind vorzugsweise die Substanzentfernungsmittel gleichzeitig in beide orthogonale Bewegungsrichtungen verfahrbar und antreibbar, wobei insbesondere die Substanzentfernungsmittel in Längsrichtung die Sonnenfläche deutlich langsamer gegenüber einer Bewegung in Richtung der Breitseite verfahrbar sind. Somit wird in der Richtung der Breitseite die Dachfläche beispielsweise von einer Photovoltaikanlage sicher gereinigt und eine Reinigung durch eine Verfahrung in Längsrichtung vollständig abgedeckt. Um die Substanzentfernungsmittel möglichst effizient zu bewegen und multifunktional über verschiedene Jahreszeiten einsetzen zu können, sind bevorzugt die Substanzentfernungsmittel Bürsten, in Form eines Bürstenaufsatzes auf Mitnehmern, die insbesondere an Förderbandgliedern befestigt sind. Die Substanzentfernungsmittel sind auf einem rotierbaren Endlosförderband quer zur Länge oder Breite der Dachfläche rechtwinklig verfahrbar angeordnet. Ein Endlosförderband hat den Vorteil, dass die Mechanik leicht aufgebaut ist, da lediglich zwei Wellen an einem und am anderen Ende der Breite der zu reinigenden Fläche angeordnet sind, um die das Förderband mit Förderbandgliedern läuft. Somit wird ein kontinuierlicher Substanzentfernungsvorgang geschaffen.
Um einen kontinuierlichen Substanzentfernungsvorgang zu realisieren, werden die Mitnehmer in einem Abstand von 0,3 bis 0,6 Meter ausgebildet. Vorzugsweise bewegt sich das Band mit einer Laufgeschwindigkeit zwischen 0,5 und 3 m/s.
Somit wird eine zu reinigenden Fläche mehrfach von mehreren Mitnehmern mit einem Bürstenaufsatz oder einem Aufsatz zur Substanzentfernung überstrichen.
Um die erfindungsgemäße Vorrichtung für verschiedene Anwendungen in verschiedenen Jahreszeiten einzusetzen, sind vorzugsweise auf die Mitnehmer Bürsten, Gummiabstreifer und Eiskratzer aufsetzbar. Somit können die Bürsten ausgetauscht werden und Gummiabstreifer und/oder Eiskratzer auf Mitnehmern aufgesetzt werden, falls dies aufgrund der Jahreszeit erforderlich werden sollte. Um mit Gummiabstreifern statt mit Bürsten ein besseres Substanzentfernungsergebnis zu erzielen.
Vorzugsweise ist das Förderband mit einem elektrischen Antrieb bewegbar und somit resourcenschonend antreibbar. Damit ist eine automatische Reinigung realisierbar.
Vorzugsweise ist das Förderband auf einem Schlitten rechtwinklig zur Förderbandlaufrichtung mittels einer Linearführung insbesondere mit einem Linearantrieb verfahrbar. Der Linearantrieb ist dabei vorzugsweise eine elektrische Antriebsmaschine, die insbesondere mit Hilfe eines Zugseils, einer Kette oder einer ähnlichen Zugvorrichtung oder mechanische Vorrichtung den Schlitten rechtwinklig über die Länge von der Dachfläche verfährt.
Somit muss nicht die gesamte Fläche mit einem Substanzentfernungsmittel längsseitig überdeckt werden, wie beispielsweise dies von einer Vorrichtung aus dem Stand der Technik bekannt ist, was daher einen hohen mechanischen und kinematischen Aufwand auf die Vorrichtung bedeutet. Die Vorrichtung kann auf manuelle Veranlassung zum Reinigen und Entfernen von Substanzen einer Dachfläche aktiviert werden. Bevorzugt wird die Dachfläche automatisch gereinigt. Hierfür ist vorzugsweise ein Sensor zur Feuchtigkeitsmessung vorgesehen, der mit einer Steuerung für den Antrieb des Förderbands und dem Linearantrieb gekoppelt ist. Mit dem Sensor wird somit festgestellt, wann es regnet bzw. die zu reinigende Dachoberfläche genügend Feuchtigkeit aufweist, so dass die Reinigung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglichst effizient ausgeführt wird. Der Reinigungsbetrieb mit der Zuführung von Wasser in Form von Regen ist besonders effektiv, da diese eine Verschmutzung leichter entfernen lässt.
Der Feuchtigkeitssensor kann auch einen Schneemesssensor umfassen, der detektiert, ob genügend Schnee gefallen ist, so dass die Dachfläche von Schnee zu befreien ist oder ob soviel Schnee fällt, dass kurzzeitig viel Schnee geräumt werden muss um die Statik der Dachfläche in einem zulässigen Kräfterahmen zu lassen.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist mittels einer Steuerung für die zwei Antriebe die Geschwindigkeit der Mitnehmer in Längsrichtung und in der Breite variabel, insbesondere witterungsabhängig, regulierbar. Somit kann beispielsweise bei erhöhtem Schneefall die Geschwindigkeit sowohl in Längsrichtung als auch in der Breite höher eingestellt sein, wobei bei einem leichten Regen die Geschwindigkeit niedriger ist. Jedenfalls kann zwischen verschieden starken Regenvorgängen unterschieden werden, so dass unterschiedlich schnell die Mitnehmer vom Schlitten verfahren werden.
Um den Schlitten bei zu hohen Windverhältnissen, d. h. bei Sturm nicht zu verfahren, und damit Schäden zu verhindern kann vorzugsweise ein Windsensor vorgesehen sein.
Um beispielsweise bei besonderen sehr langen Dachflächen die mehrere -zig Meter lang sein können, insbesondere zwischen 30 bis 100 Meter lang sein können und eine aufwendige und teure Stromverkabelung zu vermeiden, ist bevorzugt die Vorrichtung mit Akkumulatoren mit einer Ladevorrichtung für den Antrieb des Förderbands und insbesondere für den Linearantrieb ausgebildet. Somit wird der Schlitten elektrisch während des Reinigungsvorgangs autark verfahren, Stromschienen sind nicht erforderlich.
Damit die Sonnenfläche möglichst effizient gereinigt wird, sind vorzugsweise die Substanzentfernungsmittel zur Verfahrrichtung des Förderbands angeordnet und insbesondere das Förderband auf der Dachfläche abwärtsgeneigt anordenbar. Somit werden die Substanzen, die ein Sonnendach, verdecken kontinuierlich abwärts über eine definierte Breite geschoben.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Substanzentfernungsmittel nicht nur quer sondern alternativ oder zusätzlich längs in Verfahrrichtung des Förderbands angeordnet. Somit wird sichergestellt, dass auch Substanzen, die zur Seite weg gedrängt werden könnten von der Dachfläche nach unten bewegt werden und somit die Dachfläche gereinigt wird. Hierfür können die Substanzentfernungsmittel parallel auf dem Förderband angeordnet sein.
Die Aufgabe wird auch dadurch gelöst, dass Substanzentfernungsmittel, die Breite und Länge der Dachfläche in zwei kinematische Bewegungsrichtungen orthogonal verfahren werden. Somit wird mit einem effizienten Material- und Vorrichtungseinsatz eine sehr große Fläche beispielsweise über mehrere 100 qm sicher gereinigt.
Gemäß einem der Erfindung weiterbildenden Verfahren werden die Substanzentfernungsmittel in der Breite der Dachfläche mit einer Geschwindigkeit verfahren, so dass mindestens sieben Substanzentfernungsmittel über die gleiche Stelle der Dachfläche bewegt werden, während das Förderband mit den Mitnehmern in der Länge der Dachfläche langsam verfahren wird. Wenn die Bürstenaufsätze als Substanzentfernungsmittel eingesetzt werden, wird somit eine hohe Reinigungsqualität einer solaren Fläche erzeugt.
Bevorzugt wird der Schlitten mit dem Förderband von einem Dachende zum anderen hin und her bewegt, wobei insbesondere eine Schrittgeschwindigkeit von ca. 1 bis 4 m pro Minute in der Längsrichtung verfahren werden.
Um das Verfahren möglichst automatisch auszuführen, wird der Substanzentfernungsvorgang ausgeführt, wenn ein Feuchtigkeitssensor genügend Feuchtigkeit, Regen oder Schnee auf der Dachfläche detektiert. Gegebenenfalls kann ein seperater Schneesensor vorgesehen sein. Somit wird der Substanzentfernungsvorgang nur ausgeführt, falls genügend Feuchtigkeit auf der Dachfläche ist, um diese effizient zu reinigen. Eine manuelle Betätigung oder Aktivierung ist somit nicht erforderlich. Der Reinigungsvorgang kann somit rund um die Uhr auch in der Nacht erfolgen, wenn die Photovoltaik- oder Solaranlage aufgrund von fehlender Sonneneinstrahlung nicht arbeitet.
Gemäß einem weiter bevorzugten Verfahren wird ein Substanzentfernungsvorgang solange durchgeführt, bis aufgrund von Normmesswerten der gewünschte Sollreinigungsgrad detektiert wird. Dies führt dazu, dass beispielsweise bei ständigem Schneefall die Substanzentfernungsvorrichtungen mit entsprechenden erfindungsgemäßen Vorrichtungen solange im Einsatz ist, wie Schnee fällt. Die Normmesswerte können von beispielsweise separate Sensoren oder die Photovoltaik- oder Solaranlage selbst genommen werden.
Gemäß einem einfachen Steuerungsverfahren wird der Substanzentfernungsvorgang zeitbasiert ausgeführt. Somit wird der Substanzentfernungsvorgang beispielsweise in regelmäßigen Abständen, wenn Feuchtigkeit vorhanden ist, jeweils durch einmal über die Länge hin- und herfahren ausgeführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest ein der Substanzentfernungsvorgang abhängig von der Stromkapazität von Akkumulatoren ausgeführt.
Um das ordnungsgemäße Funktionieren der Vorrichtung nicht ständig überwachen zu müssen und vor Ort zu sein, sondern gegebenenfalls die Solaranlage über eine größere Entfernung betreiben zu können, werden Fehler bei der Ausführung von der Steuerung fern übermittelt.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform führt die Steuerung folgendes Verfahren aus, wenn die Steuerung mittels Sensoren detektiert, dass der Substanzentfernungsprozess effizienter mit höheren oder niedrigeren Geschwindigkeiten ausführbar ist, so wird zur Ausführung der darauf folgenden Substanzentfernungsprozesse dieses Geschwindigkeitsprofil gespeichert. Dabei können zusätzliche Parameter, wie Witterungsbedingungen und jahreszeitliche Unterschiede mit abgespeichert werden. Somit ist die Steuerung lernfähig.
Die Erfindung sieht auch eine Verwendung einer insbesondere oben beschriebenen Vorrichtung zur Substanzentfernung an einer Dachfläche vor. Die Verwendung ist besonders gut geeignet für eine Dachfläche mit einer Dachflächenneigung von weniger als 35 Grad Neigung und insbesondere wenn die Dachfläche zumindest teilweise oder vollständig nach Osten, Westen oder Norden geneigt ist.
Die Anwendung einer Vorrichtung bei solchen Flächen ist besonders vorteilhaft, da hier durch Verschmutzung und Schneefall einer solchen Sonnenfläche leicht verdeckt wird. Je geringer die Dachneigung ist, desto höher ist der Verschmutzungsgrad und somit ein Ertragsausfall der zu gewinnenden Sonnenenergie. Ferner kann bei Anlagen und Gebäuden mit einer zu geringen oder zu kleinen Neigung oder gar keiner Neigung ein Problem der Statik auftreten, da Schneemassen die Statik des Hauses zu stark belasten könnten. Hierfür kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abhilfe verwendet werden.
Diese Erfindung wird auch durch ein Computerprogrammprodukt gelöst, dass mit Programmbefehlen in einen Programmspeicher von einer mit Mikrocomputerkomponenten ausgebildeten Steuerung ladbar ist, um alle Schritte des umschriebenen Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt von der Steuerung implementiert ist.
Das Computerprogrammprodukt hat den Vorteil, dass es keine zusätzlichen Bauteile in der Steuerung erfordert und sich als Modul einsetzen lässt. Das Computerprogrammprodukt kann in der Steuerung als körperliches Medium in Form eines lesbaren und beschreibbaren Halbleiterspeichers vorgesehen sein.
Ferner hat das Computerprogrammprodukt den Vorteil, das es leicht an neue empirisch ermittelte Werte, wie beispielsweise Geschwindigkeitswerte anpassbar ist, um eine Verbesserung des Substanzentfernungsverfahrens auszuführen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Draufsicht einer Dachfläche,
2 eine Seitenansicht einer Dachfläche mit einer Vorrichtung zur Substanzentfernung,
3 einen vergrößerten Ausschnitt einer Stirnansicht der Vorrichtung gemäß 2,
4 einen vergrößerten Ausschnitt einer Seitenansicht gemäß 2,
5 einen schematischen Schaltplan der elektrischen Bauteile der Erfindung und
6 ein Flussdiagramm einer Steuerung für das erfindungsgemäße Verfahren.
Ausführungsformen der Erfindung
Die 1 zeigt eine Draufsicht einer Dachfläche 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur Entfernung von Substanzen. Auf der Dachfläche ist eine Photovoltaikanlage 3 mit einer Vielzahl von rechteckigen Photovoltaik(PV)-Modulen 3x angeordnet. Die Dachfläche 1 hat beispielsweise eine Breite B von ca. acht Metern und eine Länge von L_X von ca. 30 bis 50 Metern. Die Vorrichtung 2 umfasst ferner einen Schlitten 4, der über die gesamte Breite der Photovoltaikanlage 3 sich erstreckt. Der Schlitten 4 wird auf zwei Linearführungen 5, 6, die an der Ober- und Unterkante der Photovoltaikanlage 3 parallel angeordnet sind, in der Länge verfahren. Hierfür ist ein in der 1 nicht dargestellter Linearantrieb vorgesehen. Der Schlitten 4 umfasst ein in 2 näher dargestelltes Förderband 7. Auf dem Förderband 7 sind Mitnehmer 8 mit Bürstenaufsätzen 9 ausgebildet. Die Bürstenaufsätze 9 mit den Mitnehmern 8 bilden Substanzentfernungsmittel. Die Substanzentfernungsmittel sind somit sowohl über die Breite als auch über die Länge der Dachfläche 1 mit der Vorrichtung 2 verfahrbar. Die Büstenaufsätze 9 lassen sich in zwei orthogonale Bewegungsrichtungen L_X und B_Y bewegen. Damit ist eine schnelle und effiziente Reinigung der Oberfläche einer Photovoltaikanlage 3 erzielbar.
Das Förderband 7 verfährt mit den Bürstenaufsätzen 9 über die Photovoltaikanlage 3 in Längsrichtung langsam hin und her, während es über die Breite kontinuierlich schneller läuft. Somit ist auch ein nachträglicher Aufbau der Vorrichtung 2 auf vorhandene PV-Anlagen 3 relativ einfach und preisgünstig realisierbar. Auf der Breitseite ist eine Ladestation 20 vorgesehen, in der sich der Schlitten 4 in Ruhe befindet und zumindest eine Batterie 14, als Akkumulatoren, auf dem Schlitten 4 elektrisch geladen werden.
Die 2 zeigt in einer Seitenansicht die Dachfläche 1, mit der Vorrichtung 2 zur Substanzentfernung detaillierter. Auf der Dachfläche 1 ist mit Abstand die Photovoltaikanlage 3 befestigt. In einer Regenrinne 10 werden Wasser und Schmutz weg transportiert, Schnee wird über die Regenrinne weggeschoben, die insbesondere von dem Förderband 7 an der Dachfläche 1 zu dieser hingeschoben werden. Beabstandet von der oberen und unteren Kante der Photovoltaikanlage 3 sind Linearführungen 5, 6 befestigt. Darauf läuft der Schlitten 4. Der Schlitten 4 weist eine obere Umlenkrolle 11 und eine untere Umlenkrolle 12 auf. Ein Förderband 7 wird von einem Förderbandantrieb 13 derart angetrieben, so dass auf der unteren Seite mit Mitnehmern 8, die jeweils in regelmäßigem Abstand von ca. 0,3 bis 0,8 vorzugsweise 0,5 Meter Abstand quer zur Förderrichtung angeordnet sind, mit der Seite zur Photovoltaikanlage 3 von der oberen Kante der geneigten Dachfläche zur unteren geneigten Dachfläche bewegt werden, und auf der nach oben und außen gerichteten Seite zurück bewegt werden.
Die Geschwindigkeit des Förderbands 7 ist variabel einstellbar und beträgt beispielsweise einen Meter pro Sekunde. Auf den Mitnehmern 8 sind bevorzugt Bürstenaufsätze 9 angeordnet, um Substanzen, die sich auf der Oberfläche der Photovoltaikanlage 3 abgelagert haben zu entfernen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schlitten 4 ferner eine wiederaufladbare Batterie 14 als Energiequelle für den Förderantrieb 13. Eine Batterie 14 am Schlitten 4 hat den Vorteil, dass keine Stromschienen zur Energieversorgung zumindest für den Förderantrieb 13 notwendig sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der nicht dargestellte Linearantrieb zur Bewegung des Schlittens 4 über die Länge der Photovoltaikanlage 3 ebenfalls auf dem Schlitten 4 befestigt und wird von der Batterie 14 gespeist. An einem der stirnseitigen Enden der Dachflächen 1 befindet sich eine Ladestation 20, in der das Förderband 7 die Photovoltaikmodule 3x nicht verdeckt und die Batterie 14 durch Schließen von Kontakten aufgeladen wird.
Die 3 zeigt mittels eines vergrößerten Ausschnitts der 2 den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2. Auf einem Trägergerüst 32 sind die Photovoltaikmodule 30 mit Befestigungsklammern gesichert. Die 3 zeigt, wie ein Büstenaufsatz 9 abgelagerte Substanzen 25 in Förderrichtung vom Förderband 7 entlang der Breite der Dachfläche 1 die Substanzen wegschiebt um die Module 30 zu reinigen. Der Bürstenaufsatz 9 ist mittels Schrauben 19 am Mitnehmer 8 gesichert. Der Schlitten 4 umfasst zwei Stützfüsse 41, die Stützfüsse 41 sind mittels Stützrollen 45, 46 in einer Linearführung 5 in einem Profil, so dass die Stützrollen 45, 46 eingefasst sind und lediglich an einer Aufhängung, einem Bolzen an dem Stützfuss 41 verbunden sind. Um Querkräfte aufnehmen zu können, ist mittig in der Linearführung 5 als Laufschiene ebenfalls eine Profilöffnung ausgebildet, in der eine Querlastrolle spiegelsymetrisch zu den Stützrollen 45, 46 ausgebildet ist.
Das Förderband hat beispielsweise einen Abstand zu den Modulen 30 von ca. 100 mm und die Breite des Bürstenaufsatzes ist ca. 200 mm.
Die 4 zeigt eine Förderansicht vom Schlitten 4. Der Schlitten 4 weist beidseitig Stützfüsse 41, 42 auf, die von Querträgern 47, 48 zusammengehalten werden. Die Stützfüsse 41, 42 laufen über Stützrollen in denen als Schienen ausgebildeten Linearführungen 5, 6. Die Linearführungen 5, 6 sind auf einem Trapezblech angeordnet. Das Förderband 7 läuft an dem in der 4 gezeigten Ende um die Laufrolle 12. Die Bürstenaufsätze 9, die am Mitnehmer 8 befestigt sind, wischen bei Feuchtigkeit die Oberfläche der Photovoltaikanlage 3 ab. Es sind Reinigungsaufsätze und Eiskratzer aus Kunststoff auf den Mitnehmern 8 aufsetzbar.
Die 5 zeigt einen schematischen Schaltplan für die erfindungsgemäße Vorrichtung 2. Eine programmierbare Steuerung 50 mit einem Programmspeicher 54 und einem Mikroprozessor 52 steuert den Förderantrieb 13 und den Linearantrieb 15. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden der Förderantrieb 13 und der Linearantrieb 15 von einer wiederaufladbaren Batterie 14 gespeist und jeweils mittels eines Relaisschalters 58, 59 in der Steuerung 50 angesteuert. Die Steuerung 50 ist ferner mit einem Regensensor 51 verbunden und einem Schneesensor 56. Als autarkes Modul kann die gesamte Steuerung 50 auf dem Schlitten 4 angeordnet sein, um lediglich zum Laden der Batterie 14 an einer Ladestation 20 anzudocken. Alternativ ist die Steuerung 50 mit dem Regensensor 51 und Schneesensor 56 fest installiert und arbeitet mit einem Sensorempfängersystem, das aus Vereinfachungsgründen in der 5 nicht dargestellt ist. Ferner kann ein manueller Schalter 57 mit der Steuerung 50 verbunden sein, so dass der Reinigungsvorgang mit dem Schlitten 4 durch manuelle Betätigung aktiviert wird. Die Steuerung 50 steuert den Linearantrieb 13, 15 auch mit einer variablen Geschwindigkeit, die vorher einstellbar ist. Grundsätzlich steuert die Steuerung 50 den Linearantrieb 15 derart, dass der Schlitten 4 über die gesamte Länge der Dachfläche 1 verfahren wird und wieder zurück zur Ladestation bewegt wird. Hierfür können Anschlagstopptaster im Linearantrieb mit der Steuerung 50 vorgesehen sein, die aus Vereinfachungsgründen weggelassen worden sind.
Die 6 zeigt ein Flussdiagramm, wie ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt in der Steuerung 50 abläuft. In einem Schnitt S1 wird die Steuerung 50 eingeschaltet und die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 ist somit einsatzbereit.
Es folgt ein Abfrageschritt A2, indem geprüft wird, ob der Regensensor 55 genügend Feuchtigkeit gemessen hat, um einen Substanzentfernungsvorgang zu starten und durchzuführen. Ist dies nicht der Fall, so wird beispielsweise abhängig von der in der Steuerung niedergelegten Jahreszeit bzw. Datum in einem Abfrageschritt A3 abgefragt, ob ein Schneesensor 56 eine ausreichende Schneemenge misst, um die Dachfläche 1 von einer Schneelast bzw. Schneeschicht zu befreien und diese zu räumen.
Wird dies alles verneint, so erfolgt die Abfrage von neuem. Wird die Abfrage A2 dagegen bejaht, wird in einem weiteren Schritt A4 geprüft, ob ein ausreichender zeitlicher Abstand zum letzten Reinigungsvorgang vorliegt, bzw. ob die Batterie 14 eine ausreichende Ladekapazität aufweist, um einen Reinigungsvorgang auszuführen.
Wird dies bejaht, so wird in einem Schnitt S5 der Förderbandantrieb 13 eingeschaltet und in einem weiteren Schnitt S6 der Linearantrieb 15 eingeschaltet.
Es folgt eine Abfrage in einem Abfrageschritt A7, ob ein Windsensor zu starken Wind detektiert, so dass der Reinigungsvorgang abgebrochen werden muss und zur Sicherheit der Schlitten 4 in die Ruheposition, der Ladestation 20, verfahren werden muss. Wird dies nicht bejaht, so wird der Reinigungsvorgang fortgesetzt, wobei in einem Abfrageschritt A8 geprüft wird, ob die Batterie eine ausreichende Ladekapazität aufweist, um den Reinigungsvorgang fortzusetzen. Wird dies bejaht, so wird in einem weiteren Abfrageschritt A9 geprüft, ob eine erforderliche Sollreinheit der zu reinigenden Dachfläche 1 vorliegt. Die Sollreinheit kann beispielsweise bei einer Solaranlage abhängig von Sollwerten der Solaranlagen selbst gemessen werden.
Im Abfrageschritt A4, wenn ein zeitlicher Abstand zum letzten Reinigungsvorgang nicht bejaht wird, dass heißt beispielsweise der Schlitten einmal hin und hergefahren, über die zu reinigende Dachfläche 1 ist, wird der Linearantrieb 15 im Schritt S10 ausgeschaltet und im Schritt S11 der Förderantrieb 13 ausgeschaltet, so dass die Steuerung 50 wieder in Schritt S1 zurückkehrt. Alle Figuren zeigen lediglich schematische nicht maßstabsgerechte Darstellungen. Im Übrigen wird insbesondere auf die zeichnerische Darstellungen für die Erfindung als Wesentlich verwiesen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202007007001488 U1 [0002]
DE 102005007200 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (2) zur Entfernung von Substanzen einer Dachfläche (1) von einem Gebäude, insbesondere mit einer Photovoltaik- und/oder Solaranlage (3), mit Substanzentfernungsmitteln, insbesondere Bürsten, und einem Antrieb für die Substanzentfernungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer kinematischen Vorrichtung ausgebildet ist, die die Substanzentfernungsmittel entlang einer Breite (B_Y) und einer Länge (L_X) der Dachfläche (1) in zwei orthogonale Bewegungsrichtungen verfährt.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzentfernungsmittel die zu reinigende Oberfläche kinematisch in einer Richtung verfahrend berührbar und in der entgegengesetzten Richtung deutlich beabstandet, insbesondere um 180° gedreht zurückbewegbar ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzentfernungsmittel gleichzeitig in beide orthogonale Bewegungsrichtung verfahrbar und antreibbar sind, wobei insbesondere die Substanzentfernungsmittel in Längsrichtung deutlich langsamer gegenüber einer Breitenenrichtung verfahrbar sind.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzentfernungsmittel Bürsten als Bürstenaufsatz (9) auf Mitnehmern (8), insbesondere an Förderbandgliedern, ausgebildet sind, die auf einem endlos rotierbaren Förderband (7) quer zur Länge oder Breite der Dachfläche (1) rechtwinklig verfahrbar angeordnet sind.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (8) einen Abstand von ca. 30 bis 60 cm aufweisen.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Mitnehmer (8) Bürsten, Gummiabstreifer und Eiskratzer aufsetzbar sind.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (7) von einem elektrischen Antrieb bewegbar ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (7) auf einem Schlitten (4) rechtwinklig zur Förderbandlaufrichtung mittels einer Linearführung (5, 6), insbesondere mit einem Linearantrieb (15), verfahrbar ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Sensor (56) zur Feuchtigkeitsmessung vorgesehen ist, der mit einer Steuerung für den Antrieb des Förderbands (7) und den Linearantrieb (15) gekoppelt ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerung für die zwei Antriebe die Geschwindigkeit der Mitnehmer (8) in Längsrichtung und in der Breite variabel, insbesondere witterungsabhängig, variierbar ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Windsensor vorgesehen ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das die Vorrichtung Akkumulatoren mit einer Ladevorrichtung (20) für den Antrieb des Förderbands (7) und insbesondere für den Linearantrieb (15) aufweist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportentfernungsmittel quer zur Verfahrrichtung des Förderbands (7) angeordnet ist und insbesondere das Förderband (7) auf der Dachfläche (1) abwärts geneigt anordenbar ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportentfernungsmittel längs in Verfahrrichtung des Förderbands (7) angeordnet sind.