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Gebiet der Technik:
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Platzierung von Solarplatten an einer Außenwand eines Gebäudes sowie auf ein Gebäude mit einer solchen Vorrichtung an einer Außenwand. Insbesondere bei mehrstöckigen Gebäuden bieten oft die Außenwände ungenutzte Flächen für die Nutzung von einstrahlender Solarenergie. Sowohl für Solarplatten bestehend aus Photovoltaikpanels als auch für Solarplatten bestehend aus Solarthermieelementen ist es für den Ausbau der Solarenergiegewinnung wichtig, neue Orte für Solarplatten zu erschließen.
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Stand der Technik:
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Ein Mangel an ausreichend freien Flächen für die Installation von Solarplatten, sowohl auf dem Boden als auch auf Gebäudedächern, behindert den Prozess der Sonnenenergienutzung erheblich. Außerdem hat die Installation von Solarplatten auf Gebäudedächern eine Reihe bedeutender Nachteile, wie insbesondere begrenzte Montageplätze, Schwierigkeiten bei Montage und Wartung sowie Schwierigkeiten bei Befreiung der Solarmodule der Solarplatten von Verunreinigungen, wie etwa Schnee und Eis, anhaftendes Herbstlaub, Staub oder frühlingsgrüne Schichten von blühenden Bäumen.
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Auch bekannt sind an Außenwänden von Gebäuden platzierte Solarplatten. Aber vor allem bei höheren Gebäuden wie mehrstöckigen Gebäuden bereitet insbesondere wegen der schlechten Erreichbarkeit die Montage, Wartung, Reparatur, Reinigung sowie der Austausch von an der Außenwand platzierten Solarplatten Probleme. So müssen die Solarplatten nach der einmaligen Montage regelmäßig auch weiter in der Höhe gewartet werden. Dadurch verteuert sich die Solarplattenwartung, Solarplattenreinigung und Solarplattenreparatur.
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Der in Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt also das Problem zugrunde, dass die bisher bekannten Arten der Platzierung von Solarplatten an einer Außenwand eines Gebäudes unzureichend insbesondere hinsichtlich Montage, Wartung, Reparatur und Reinigung sind. Es ist also zur Beseitigung der beschriebenen Nachteile Aufgabe, eine verbesserte Vorrichtung zur Platzierung von Solarplatten an einer Außenwand eines Gebäudes bereitzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe ein Gebäude mit einer derartigen verbesserten Vorrichtung bereitzustellen.
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Zusammenfassung der Erfindung:
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Das der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung zugrundeliegende Problem wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Dadurch, dass die Vorrichtung zur Platzierung von Solarplatten an einer Außenwand eines Gebäudes die Merkmale umfasst, dass sie ein oder mehrere Schienen in vertikaler Längsausrichtung an der Außenwand des Gebäudes montiert aufweist, und die Schiene/n derart ausgebildet und angeordnet sind, dass damit gehalten geführt Halteeinrichtungen für Solarplatten an der Außenwand des Gebäudes in vertikaler Richtung bewegbar sind,
dass an einem Seil oder einer Kette eine obersten Halteeinrichtung befestigbar ist,
dass das Seil oder die Kette bei daran befestigter oberster Halteeinrichtung von dieser vertikal nach oben verläuft und zu einer Winde gegebenenfalls über ein oder mehrere Umlenkrollen führt, wobei die Winde und das Seil oder die Kette derart eingerichtet und ausgebildet sind, dass damit die mit der oder den Schiene/n geführten Halteeinrichtungen mit Solarplatten an der Außenwand vertikal bewegbar sind, und
dass die Halteeinrichtungen Verbindungselemente derart aufweisen, dass die Halteeinrichtungen vertikal in Reihe wieder lösbar aneinanderhängbar sind, um
aneinanderhängend entlang der oder den Schiene/n vertikal geführt bewegbar zu sein,
wird das Problem gelöst.
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Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass Auf einfache Weise ein oder mehrere Solarplatten an einer Außenwand eines Gebäudes in der Höhe platzierbar sind und auch wieder zurück nach unten gebracht werden können. Dadurch ist eine Montage von einzelnen Solarplatten in größerer Höhe an der Außenwand eines hohen Gebäudes entbehrlich, denn die Solarplatten brauchen mit der Vorrichtung an die vorgesehene Stelle lediglich hochgezogen zu werden. Auch ist eine Wartung, Reinigung und Reparatur am Boden möglich, denn die an einer Außenwand eines Gebäudes in der Höhe platzierten Solarplatten können mit der Vorrichtung problemlos herabgelassen werden und nach Durchführung der Arbeiten zurück an der Außenwand an in der Höhe vorgesehener Stelle platziert werden. Diese Arbeit kann vom Boden aus einfach erledigt werden, weil keine Arbeit in der Höhe nötig ist. Damit werden Kosten und Aufwand dafür eingespart, was sich insbesondere bei Solarplatten an Außenwänden von hohen Gebäuden wie beispielsweise mehrstöckigen Gebäuden bemerkbar macht.
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In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung angegeben.
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Vorzugsweise weist die Winde als ihre Antriebseinheit einen Elektromotor mit Getriebe auf. Damit sind die Solarplatten ohne Anstrengung an einer Außenwand insbesondere in der Höhe platzierbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Halteeinrichtungen als Schienengleiter ausgebildet. Bevorzugt ist dabei die jeweilige Halteeinrichtung als rechteckige Platte ausgeformt, die mit einer ihrer schmalen Seiten in einer Schiene und mit der gegenüberliegenden schmalen Seite in einer weiteren Schiene gehalten geführt ist und auf der von der Außenwand des Gebäudes abgewandten Seite der Halteeinrichtung eine Solarplatte befestigt ist. Dieses ist eine einfache und kostengünstige Ausführung.
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Vorzugsweise ist jede der Halteeinrichtungen derart ausgebildet, dass die jeweilige Solarpatte um horizontale und/oder vertikale Achse/n mit einstellbarem Kippwinkel gekippt auf der jeweiligen Halteeinrichtung montierbar ist. Damit lassen sich die Solarplatten für eine möglichst gute Ausnutzung der auf die Außenwand einstrahlenden Solarenergie ausrichten. Für die gekippte Montage der Solarplatten sind bekannte Montagearten anwendbar, wie beispielsweise durch Einsatz von Winkelstücken mit dem gewünschten Kippwinkel zwischen Halteeinrichtung und Solarplatte.
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Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche für die erfindungsgemäße Vorrichtung im Wesentlichen frei miteinander und nicht durch die den Ansprüchen vorliegende Reihenfolge festgelegt kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander sind und sich nicht gegenseitig ausschließen.
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Die Aufgabe hinsichtlich eines Gebäudes wird mit einem Gebäude, wie insbesondere einem mehrstöckigen Gebäude, welches wenigstens eine erfindungsgemäße Vorrichtung an wenigstens einer Außenwand aufweist, gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Gebäudes entsprechen denen für die erfindungsgemäße Vorrichtung und deren vorteilhaften Ausführungen.
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Figurenliste
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Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
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Es zeigen
- 1 eine Außenwand eines Gebäudes mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 2 im horizontalen Schnitt entlang Ebene A-A des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels einer an einer Außenwand eines Gebäudes montierten erfindungsgemäßen Vorrichtung mit in zwei Schienen gehalten geführten Halteeinrichtung mit Solarplatte,
- 3 im vertikalen Schnitt senkrecht zur Außenwand entlang der Ebene B-B des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels die Verbindung von zwei aneinandergehängten Halteeinrichtungen mit Solarplatten,
- 4 in Ansicht von oben eine Konstruktion mit Umlenkrolle für das Seil oder die Kette zum Halten und Hoch- und Runterfahren der Halteeinrichtungen mit Solarplatten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 5 in Ansicht von vorne entlang der Ebene H-H aus 4 eine Konstruktion mit Umlenkrolle für das Seil oder die Kette zum Halten und Hoch- und Runterfahren der Halteeinrichtungen mit Solarplatten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 6 einen vertikalen Schnitt entlang der Ebene C-C aus 1 längs der Drehachse der Winde mit Antriebseinheit für das Seil oder die Kette zum Hoch- und Runterfahren der Halteeinrichtungen mit Solarplatten des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
- 7 ein vertikaler Schnitt entlang der Ebene E-E aus 6 durch die Bodenbefestigung senkrecht zur Drehachse der Winde mit Antriebseinheit für das Seil oder die Kette zum Hoch- und Runterfahren der Halteeinrichtungen mit Solarplatten.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung:
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Alle Figuren sind schematisch zu verstehen. Auf maßstabsgetreue Abbildungen wurde zum Zwecke erhöhter Klarheit der Darstellung verzichtet.
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In 1 ist eine senkrechte Außenwand eines Gebäudes 1, an der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 montiert ist, gezeigt. Die Abmessungen der Vorrichtung 3 müssen den verfügbaren freien Oberflächen des Gebäudes 1 sowie den Größen der Solarplatten 5 entsprechen. Die Vorrichtung 3 ist an der Außenwand des Gebäudes 1 starr befestigt. An der Außenwand ist dafür ein Basisrahmen 7 mit zwei in vertikaler Längsausrichtung verlaufenden Schienen 9 durch Schrauben 13 oder je nach Wandbeschaffenheit geeigneten bekannten Arten befestigt. Der metallische Basisrahmen 7 ist aus Winkeln verschweißt. Am Basisrahmen 7 sind die Ösen 11 mit Löchern für die Schrauben 13 seitlich angebracht. Die Solarplatten 5 sind auf als Schienengleiter ausgebildeten Halteeinrichtungen 15 befestigt. Die Halteeinrichtungen 15 sind rechteckige Platten, deren rechte und linke schmale Seite jeweils in einer Schiene 9 derart gehalten geführt sind, dass sie vertikal in den Schienen 9 geführt bewegbar sind. Die jeweilige Solarplatte 5 ist auf der der Außenwand des Gebäudes 1 abgewandten Seite der jeweiligen Halteeinrichtung 15 befestigt. Die Anzahl der Halteeinrichtungen 15 mit Solarplatten 5 ist ausgehend der jeweiligen Verhältnisse vor Ort bestimmt worden. Die Halteeinrichtungen 15 verfügen oben und unten über Verbindungselemente 17, die in diesem Fall als Ösen ausgeformt sind, sodass an die obere Halteeinrichtung 15 eine zweite Halteeinrichtung 15 mittels einer durch überlappende Verbindungselemente 17 hindurchführenden Schraube 33 angehängt ist.
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Im unteren Teil des Basisrahmens 7 sind auf der vertikalen Länge L die vorderen Flächen der Schienen 9 entfernt, sodass dort eine Halteeinrichtung 15 aus- oder angehängt werden kann und so aus der Vorrichtung 3 entfernt oder dieser zugefügt werden kann. Die Länge L ist größer als die vertikale Länge M der als Schienengleiter ausgebildeten Halteeinrichtung 15 mit oberen und unteren Verbindungselement 17.
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Der obere horizontal verlaufende Balken 19 des Basisrahmens 7 ragt über die Spurbreite der beiden Schienen 9 rechts hinaus. Daran sind die linke und rechte Konsole 21 und 23 starr befestigt. In der linken Konsole 21 ist mittels einer Schraubverbindung eine Umlenkrolle 25 installiert. In der rechten Konsole 23 ist ebenfalls eine Umlenkrolle 25 installiert.
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Die untere horizontal verlaufende Grundlage 26 des Basisrahmens 7 ragt nach rechts wie der obere Balken 19 über die Spurbreite der beiden Schienen 9 hinaus. Daran ist auf einer Konsole 28 die Winde 29 mit ihrem einen Elektromotor 31 mit Getriebe umfassenden Antrieb fest montiert.
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Das Seil 27 ist mit seinem einen Ende an dem oberen Verbindungselement 17 der obersten Halteeinrichtung 15 befestigt und führt vertikal nach oben zur Umlenkrolle 25 der linken Konsole 21 und weiter horizontal nach rechts zur Umlenkrolle 25 der rechten Konsole 23, wo es nach unten in Richtung zur Winde 29 umgelenkt wird. Das andere Ende des Seils 27 ist an der Winde 29 befestigt. Angetrieben vom Elektromotor 31 kann die Winde 29 je nach Drehrichtung das Seil 27 auf und abwickeln. Dadurch sind die vertikal in Reihe aneinandergehängten Halteeinrichtungen 15 mit Solarplatten 5 in den Schienen vertikal geführt an der Außenwand des Gebäudes 1 in der Höhe platzierbar oder nach oben und unten bewegbar. Die mit den Verbindungselementen 17 in Reihe aneinandergehängten Halteeinrichtungen 15 sind wieder lösbar miteinander verbunden, sodass unten die jeweils unterste Halteeinrichtung 15 wieder aushängbar ist.
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Als eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 ist auch eine mit nur eine in vertikaler Längsausrichtung an der Außenwand des Gebäudes 1 montierten Schiene 9 denkbar, mit der die Halteeinrichtungen 15 mit Solarplatten 5 mittig gehalten vertikal geführt sind. Statt des Seils 27 ist auch eine Kette bei der Vorrichtung 3 einsetzbar.
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In 2 ist im horizontalen Schnitt entlang Ebene A-A des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels einer an einer Außenwand eines Gebäudes 1 montierten erfindungsgemäßen Vorrichtung mit in zwei Schienen 9 gehalten geführten Halteeinrichtung 15 mit Solarplatte 5 gezeigt. An den Basisrahmen sind die Ösen 11 mit den Löchern für die Schrauben 13 rechts außen an die rechte Schiene 9 und links außen an die linke Schiene 9 angeschweißt. Über die gesamte vertikale Länge der beiden Schienen 9 sind entlang ihrer Innenflächen Auflagen 35 aus Kunststoff beispielsweise mittels Klebe- oder Schraubverbindungen befestigt. Die Solarplatte 5 ist auf der von der Außenwand des Gebäudes 1 abgewandten Seite der Halteeinrichtung 15 befestigt. Die Halteeinrichtung 15 weist die Form einer rechteckigen Platte auf und ist als Schienengleiter in den Schienen 9 ausgebildet. Die Spalte zwischen der Halteeinrichtung 15 und den Auflagen 35 gewährleisten freie Beweglichkeit der Halteeinrichtung 15 in der Vertikalen.
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In 3 ist im vertikalen Schnitt senkrecht zur Außenwand entlang der Ebene B-B des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Verbindung von zwei vertikal aneinandergehängten Halteeinrichtungen 15 für Solarplatten 5 dargestellt. An die als Schienengleiter ausgebildeten Halteeinrichtungen 15 sind die Verbindungselemente 17 mit je einem Schraubenloch starr befestigt. Das untere Verbindungselement 17 der oberen Halteeinrichtung 15 ist mit dem oberen Verbindungselement 17 der unteren Halteeinrichtung 15 mit der durch die Schraubenlöcher der beiden Verbindungselemente 17 geführten Schraube 33 und die Muttern 37 verbunden. Zwischen diesen beiden Verbindungselementen 17 ist eine Hülse 38 vorgesehen, deren Länge gleich der Dicke der Halteeinrichtungen 15 ist.
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In 4 ist in Ansicht von oben eine Konstruktion mit Umlenkrolle 25 für das Seil oder die Kette zum Halten und Hoch- und Runterfahren der Halteeinrichtungen mit Solarplatten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. In der linken Konsole 21 ist mittels der Schraubverbindung 40 die Umlenkrolle 25 installiert. In gleicher Weise ist in der rechten Konsole die dortige Umlenkrolle montiert. In 5 ist in Ansicht von vorne entlang der Ebene H-H aus 4 auf dem oberen horizontal verlaufenden Balken 19 des Basisrahmens der erfindungsgemäßen Vorrichtung die linke Konsole 21 mit durch die Schraubverbindung 40 angebrachter Umlenkrolle 25 für das Seil 27 oder die Kette zum Halten und Hoch- und Runterfahren der Halteeinrichtungen mit Solarplatten dargestellt. Dort wird das Seil 27 oder die Kette von unten von der oberen Halteeinrichtung kommend aus der vertikalen Richtung in die Horizontale Richtung umgelenkt.
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In 6 ist ein vertikaler Schnitt entlang der Ebene C-C aus 1 längs der Drehachse der Winde 29 mit Antriebseinheit für das Seil 27 oder die Kette zum Hoch- und Runterfahren der Halteeinrichtungen mit Solarplatten des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.
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Die untere Grundlage 26 des Basisrahmens ragt rechts über die Spurbreite der beiden Schienen des Basisrahmens hinaus und daran wird die Winde 29 mit ihrem Antrieb starr befestigt. Die auf der Grundlage 26 montierte Einheit mit der Winde 29 umfasst den Elektromotor 31, das Getriebe 39, die Kupplung 41 und die Winde 29. Das Getriebe 39 und der Elektromotor 31 sind starr auf der Grundlage 26 befestigt. Am Ausgangsende des Getriebes 39 ist die Antriebskupplungsscheibe der Kupplung 41 angebracht. An der Welle 43 ist die angetriebene Scheibe der Kupplung 41 mit der Durchsteckschraube 45 und der Mutter 47 befestigt. Auf der Welle 43 sind auch die Unterlegscheiben 49 und 51 sowie die Feder 53 vorhanden. Auf dem Gewindeteil der Welle 43 ist die Mutter 55 mit der Gegenmutter 56 aufgeschraubt. Die Welle 43 ist in die Konsole 28 eingesetzt. Links davon ist die Winde 29 auf die Welle 43 montiert und starr mit dieser verbunden. Den Abschluss links bilden die Unterlegscheibe 57 und die auf die Welle 43 geschraubte Mutter 59 mit der Gegenmutter 60. Die Winde 29 ist mit der Mutter 59 und Gegenmutter 60 vor einer Axialbewegung gesichert. In der Winde 29 ist das eine Ende des Seils 27 oder der Kette fest fixiert. Das andere Seilende ist wie in 1 gezeigt über die Umlenkrollen geführt mit dem oberen Verbindungselement der obersten Halteeinrichtung, an die eine Solarplatte angebracht ist, verbunden, wie beispielsweise unter Verwendung eines Karabiners. Im oberen Teil des Basisrahmens am Anschlag für die oberste Halteeinrichtung ist ein nicht dargestellter Mikroschalter eingebaut, der den Elektromotor 31 des Getriebes 39 für die Winde 29 vom Netz trennt.
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In 7 ist ein vertikaler Schnitt entlang der Ebene E-E aus 6 durch die Bodenbefestigung senkrecht zur Drehachse der Winde 29 mit Antriebseinheit für das Seil 27 oder die Kette zum Hoch- und Runterfahren der Halteeinrichtungen mit Solarplatten dargestellt. Dabei ist die Konsole 28, in die die Welle 43 für die Winde eingesetzt ist, mit den Schrauben 63 und den Muttern 64 auf der Grundlage 26 fixiert.
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Die in 6 gezeigte Bauart der Kupplung 41 ist nur als ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es gibt hierzu viele ähnliche gut bewährte Bauarten.
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Um die Kosten zu reduzieren, kann der elektrische Antrieb der Winde 29 mit einem manuellen Antrieb über ein Getriebe 39 und einen Handgriff ersetzt werden. Bei einer solchen Variante entfällt die Notwendigkeit von Elektromotor 31, Mikroschalter und Kupplung 41. Es bleibt dann nur das Getriebe 39, das mit der Winde 29 verbunden ist.
