Sachverhalt:
A.
A. und B. C._ (nachstehend: Bauherren) sind Eigentümer des mit einem Einfamilienhaus überbauten Grundstücks an der X._strasse "...", "...." Chur (nachstehend: Baugrundstück). Dieses ist im Zonenplan der Stadt Chur der Wohnzone W2 zugeordnet und bildet Teil der Siedlung "Stampagarten", die im Bundesinventar der schützenswerten Ortsbilder der Schweiz (ISOS) mit Erhaltungsziel A aufgeführt ist. Mit Entscheid vom 31. August 1992 stufte der Churer Stadtrat das Baugrundstück hinsichtlich des Hauses, des Gartenhauses und der Einfriedung auf der Südseite als erhaltenswert ein und ordnete an, diese Unterschutzstellung als öffentliche Eigentumsbeschränkung im Grundbuch einzutragen.
B.
Am 6. April 2012 ersuchten die Bauherren das Hochbauamt der Stadt Chur namentlich darum, auf ihrem Haus die Installation einer rund 15 m2 grossen thermischen Solaranlage zu bewilligen. Der Churer Stadtrat verweigerte mit Entscheid vom 15. Oktober 2012 die Bewilligung dieser Anlage. Die Bauherren erhoben dagegen eine Beschwerde. Das Verwaltungsgericht hiess diese mit Urteil vom 16. April 2013 gut, hob den angefochtenen Bauentscheid bezüglich der Solaranlage auf und wies die Angelegenheit zur Prüfung der Zulässigkeit einer kleineren Solaranlage an die Stadt Chur zurück.
Unter Berufung auf die am 1. Mai 2014 in Kraft getretene Revision des Art. 18a des Raumplanungsgesetzes reichten die Bauherren am 31. Juli 2014 bei der Stadt Chur das Gesuch ein, auf der südseitigen Dachfläche ihres Hauses den Einbau einer vollflächigen Photovoltaikanlage zu bewilligen. Mit Beschluss vom 2. Dezember 2014 wies der Churer Stadtrat dieses Baugesuch ab. Eine dagegen von den Bauherren erhobene Beschwerde wies das Verwaltungsgericht unter Berufung auf einen von ihm eingeholten Amtsbericht der kantonalen Denkmalpflege mit Urteil vom 6. Oktober 2015 ab.
C.
Die Bauherren (Beschwerdeführer) erheben Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten mit den Anträgen, das Urteil des Verwaltungsgerichts vom 6. Oktober 2015 aufzuheben und den Bau der geplanten Solaranlage auf dem Dach des Wohngebäudes auf dem Baugrundstück zu bewilligen. Eventuell sei die Angelegenheit zur Erteilung der Baubewilligung oder subeventuell zur neuen Beurteilung und Entscheidung im Sinne der Erwägungen an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Das Verwaltungsgericht beantragt, die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Der Stadtrat der Stadt Chur schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Raumentwicklung (ARE) reichte eine Stellungnahme ohne ausdrücklichen Antrag ein. Das Bundesamt für Kultur (BAK) verzichtet auf eine Stellungnahme.
Die Beschwerdeführer reichten eine Replik ohne neue Anträge ein.
Erwägungen:
1.
1.1. Gegen den kantonal letztinstanzlichen Endentscheid des Verwaltungsgerichts im Bereich des Baurechts steht die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten grundsätzlich offen (Art. 82 ff. BGG; BGE 133 II 353 E. 2 S. 356). Die Beschwerdeführer haben am vorinstanzlichen Verfahren teilgenommen und sind als unterliegende Baugesuchsteller zur Beschwerde legitimiert (Art. 89 Abs. 1 BGG). Da auch die weiteren Sachurteilsvoraussetzungen gegeben sind, ist auf die form- und fristgerecht eingereichte Beschwerde einzutreten.
1.2. Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann die Verletzung von Bundesrecht, Völkerrecht und kantonalen verfassungsmässigen Rechten gerügt werden (Art. 95 lit. a, b und c BGG). Das Bundesgericht wendet das Bundesrecht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG).
2.
2.1. Die Beschwerdeführer bringen vor, die Denkmalpflege des Kantons Graubünden habe schon zu früheren Baugesuchen betreffend die Errichtung von Solaranlagen auf dem Baugrundstück Stellung genommen und sei daher vorbefasst gewesen. Die Vorinstanz hätte aufgrund der Vorbefassung der Mitarbeiter der kantonalen Denkmalpflege eine unabhängige Expertise zur denkmalpflegerischen Beurteilung des Bauvorhabens einholen müssen. Die Mitarbeiter der Denkmalpflege hätten ihrerseits gestützt auf Art. 6 Abs. 1 lit. d oder lit. f des Verwaltungsrechtspflegegesetzes des Kantons Graubünden in den Ausstand treten müssen. Da sie dies unterlassen hätten, liege eine Verletzung des Anspruchs auf eine unbefangene Entscheidbehörde bzw. auf ein faires Verfahren sowie auf rechtliches Gehör gemäss Art. 30 Abs. 1 und Art. 29 Abs. 1 BV vor.
2.2. Nach der Rechtsprechung gelten die Grundsätze von Treu und Glauben und des Verbots des Rechtsmissbrauchs auch im Verfahrensrecht. Danach ist es nicht zulässig, formelle Rügen, welche in einem frühen Stadium des Verfahrens hätten geltend gemacht werden können, bei ungünstigem Ausgang noch später vorzubringen (BGE 119 Ia 221 E. 5a S. 228 f. mit Hinweisen). So darf mit der Geltendmachung von Ablehnungsgründen nicht zugewartet werden. Wer einen solchen Grund nicht unverzüglich nach dessen Kenntnisnahme geltend macht, verwirkt daher den Anspruch auf seine spätere Anrufung (BGE 139 III 120 E. 3.2.1 S. 124; 138 I 1 E. 2.2 S. 4; 136 I 207 E. 3.4 S. 211; je mit Hinweisen).
2.3. Zum Amtsbericht der kantonalen Denkmalpflege vom 3. Juli 2015 nahmen die Beschwerdeführer am 24. August 2015 schriftlich Stellung, ohne Einwände gegen die mitwirkenden Personen zu erheben. Damit haben die Beschwerdeführer ihren Anspruch auf eine spätere Geltendmachung eines möglichen Ausstandsgrunds verwirkt. Im Übrigen wäre ein solcher zu verneinen, zumal die Rechtsprechung zur Unabhängigkeit und Unparteilichkeit von Gerichtsbehörden nicht ohne Weiteres auf erstinstanzliche Verwaltungsverfahren übertragen werden kann. Vielmehr müssen die Anforderungen an die Unparteilichkeit von Verwaltungs- und Exekutivbehörden unter Berücksichtigung ihrer gesetzlich vorgegebenen Funktion und Organisation im Einzelfall ermittelt werden (BGE 125 I 119 E. 3 f. S. 124 f.). Ist die amtliche Mehrfachbefassung systembedingt und damit unvermeidlich, liegt grundsätzlich keine unzulässige Vorbefassung im Sinne von Art. 29 Abs. 1 BV vor. Da vorliegend die Mitwirkung des Vertreters der kantonalen Denkmalpflege an einem Baubewilligungsverfahren betreffend ein geschütztes Gebäude den gesetzlichen Vorgaben entspricht, kann dieser Umstand allein keinen Ausschlussgrund für ein späteres Baubewilligungsverfahren oder ein nachfolgendes Beschwerdeverfahren darstellen (vgl. Urteil 1A.11/2007 vom 16. Mai 2007 E. 3.5.2 mit Hinweis).
2.4. Der Beweisantrag, es sei anstelle eines Amtsberichts der kantonalen Denkmalpflege ein externes Gutachten einzuholen, ist neu und damit unzulässig, da nicht erst der Entscheid der Vorinstanz dazu Anlass gab (Art. 99 Abs. 1 BGG).
3.
3.1. Der Bundesgesetzgeber ist bestrebt, die Errichtung von Solaranlagen zu fördern. Zu diesem Zweck fügte er im Raumplanungsgesetz auf den 1. Januar 2008 einen neuen Art. 18a ein, der vorsah, dass in Bau- und Landwirtschaftszonen sorgfältig in Dach- und Fassadenflächen integrierte Solaranlagen zu bewilligen sind, sofern keine Kultur- und Naturdenkmäler von kantonaler oder nationaler Bedeutung beeinträchtigt werden. In der Referendumsabstimmung vom 3. März 2013 wurde eine Revision von Art. 18a RPG angenommen, welche die Errichtung von Solaranlagen zusätzlich erleichtert (Urteil 1C_311/2012 vom 28. August 2013 E. 5.3 mit Hinweisen). Der am 1. Mai 2014 in Kraft getretene revidierte Art. 18a RPG lautet:
1 In Bau- und in Landwirtschaftszonen bedürfen auf Dächern genügend angepasste Solaranlagen keiner Baubewilligung nach Artikel 22 Absatz 1. Solche Vorhaben sind lediglich der zuständigen Behörde zu melden.
2 Das kantonale Recht kann:
a. bestimmte, ästhetisch wenig empfindliche Typen von Bauzonen festle- gen, in denen auch andere Solaranlagen ohne Baubewilligung erstellt werden können;
b. in klar umschriebenen Typen von Schutzzonen eine Baubewilligungs- pflicht vorsehen.
3 Solaranlagen auf Kultur- und Naturdenkmälern von kantonaler oder nationaler Bedeutung bedürfen stets einer Baubewilligung. Sie dürfen solche Denkmäler nicht wesentlich beeinträchtigen.
4 Ansonsten gehen die Interessen an der Nutzung der Solarenergie auf bestehenden oder neuen Bauten den ästhetischen Anliegen grundsätzlich vor.
Als Kulturdenkmäler von kantonaler oder nationaler Bedeutung im Sinne von Art. 18a Abs. 3 RPG gelten gemäss Art. 32b lit. b der Raumplanungsverordnung vom 28. Juni 2000 (SR 700.1) Gebiete, Baugruppen und Einzelelemente gemäss Bundesinventar der schützenswerten Ortsbilder von nationaler Bedeutung mit Erhaltungsziel A.
3.2. Da die Siedlung "Stampagarten" vom Bundesrat mit dem Erhaltungsziel A in das ISOS aufgenommen wurde, betrifft die darin vorgesehene Solaranlage ein Denkmal von nationaler Bedeutung im Sinne von Art. 18a Abs. 3 RPG. Die Vorinstanz leitetet daraus ab, die Anlage erfordere eine Baubewilligung, die nur erteilt werden dürfe, wenn die Anlage den "Stampagarten" nicht wesentlich beeinträchtige.
3.3. Bei der Beurteilung der wesentlichen Beeinträchtigung von Kulturdenkmälern in Sinne von Art. 18a Abs. 3 RPG berücksichtigt das Bundesgericht die Praxis zur ungeschmälerten Erhaltung eines Schutzobjekts gemäss Art. 6 des Bundesgesetzes über den Natur und Heimatschutz vom 1. Juli 1966 (Urteil 1C_179/2015 vom 11. Mai 2016 E. 6.4, in der auf die entsprechende Rechtsprechung verwiesen wird). Die Berücksichtigung dieser Praxis wird in der Lehre und von den Beschwerdeführern befürwortet (CHRISTOPH JÄGER, Solaranlagen, Eine Einordnung des neuen Artikels 18a RPG, Raum & Umwelt, 6/2014 S. 2 ff., 17). Die Schwere der Beeinträchtigung eines Kulturdenkmals des ISOS ist demnach im Einzelfall anhand der entsprechenden Schutzziele zu beurteilen. Eine wesentliche Beeinträchtigung liegt vor, wenn eine Solaranlage das Schutzobjekt in jenen Bereichen, die es einzigartig oder charakteristisch machen und aufgrund derer es unter Schutz gestellt wurde, in erheblicher bzw. umfangreicher Weise beeinträchtigt. Dagegen liegt keine wesentliche Beeinträchtigung vor, wenn ein Schutzobjekt in seiner geschützten Beschaffenheit und Wirkung durch eine Solaranlage nur unerheblich eingeschränkt wird (vgl. Urteil 1C_179/2015 vom 11. Mai 2016 E. 6.4; BGE 127 II 273 E. 4c S. 282 mit Hinweis; vgl. zu Art. 18a aRPG: CHRISTOPH JÄGER, in: Kommentar zum Bundesgesetz über die Raumplanung, Heinz Aemisegger und andere [Hrsg.], 2010, N. 39 zu Art. 18a aRPG). Eingriffe in Schutzobjekte, die für sich allein mit leichten Nachteilen verbunden sind, dürfen jedoch nicht negative Präjudizien für eine Folgeentwicklung schaffen, die insgesamt die Ziele des Natur- und Heimatschutzes wesentlich beeinträchtigen (BGE 127 II 273 E. 4c S. 283 mit Hinweis; vgl. auch: Urteil 1C_179/2015 vom 11. Mai 2016 E. 6.6). Bezüglich der Beurteilung der Schwere der Beeinträchtigung eines Schutzobjekts steht der zuständigen Behörde ein gewisser Beurteilungsspielraum zu, in den ein Gericht nur mit Zurückhaltung eingreifen darf, insbesondere dann, wenn örtliche Verhältnisse zu würdigen sind (Urteil 1C_179/2015 vom 11. Mai 2016 E. 3.2 mit Hinweisen).
4.
4.1. Ausgehend von den genannten Grundsätzen kam das Verwaltungsgericht zum Ergebnis, die geplante Solaranlage würde die Siedlung "Stampagarten" im Sinne von Art. 18a Abs. 3 RPG wesentlich beeinträchtigen. Zur Begründung führte es im Wesentlichen aus, der "Stampagarten" gehöre gemäss den Unterlagen zu seiner Aufnahme in das ISOS zu den um 1910 von Eisenbahnergenossenschaften gebauten Gartenstädten, die Musterbeispiele des dörflichen Heimatstils seien. Entsprechend sei der "Stampagarten" im Generellen Gestaltungsplan der Stadt Chur als Erhaltungsbereich mit besonderer Wohnqualität ausgeschieden worden, für den die quartierspezifische Qualitätssicherung und Strukturerhaltung als Planungszweck gelte. Demnach sei eine ausgewogene Quartierstruktur mit homogener Gesamterscheinung zu erhalten. Neubauten hätten die bestehende Quartierstruktur und Gebäudetypologie zu respektieren. Diese Schutzanliegen habe die Stadt Chur betreffend das Baugrundstück in der Verfügung vom 31. August 1992 konkretisiert. Darin werde ausgeführt, der "Stampagarten" sei die bedeutendste Plansiedlung der Stadt Chur; sie widerspiegle in den einzelnen Haustypen deutlich den Geist des Bündner Heimatstils; die Häuser zeigten mit ihren Mansardendächern, Erkern und Treppenhaustürmen die Vorliebe für malerische Formen. Die Denkmalpflege habe im Amtsbericht vom 3. Juli 2015 zusammengefasst festgehalten, das Quartier "Stampagarten" bilde mit seiner einheitlichen Erscheinungsform vor allem städtebaulich ein prägendes Element für Chur. In diesem Quartier würde eine Solaranlage auf der ganzen Dachfläche die vorhandene Dachlandschaft mit ihren Aufbauten wesentlich beeinträchtigen, da sie darin nicht gut integriert werden könne und für das Quartier etwas Untypisches sei. Eine kleinere, nicht flächendeckende, gut integrierte Anlage, zum Beispiel im First oder Traufbereich sei aber möglich. Die präjudizielle Wirkung der Zulassung einer vollflächigen Anlage sei sehr gross, weil damit zu rechnen sei, dass danach auch auf anderen Inventarobjekten oder in Gebieten des nationalen Ortsbildes vollflächige Anlagen errichtet würden, was das Bild der Stadt drastisch verändern würde und nicht im Sinne der Denkmalpflege sein könne. Das Verwaltungsgericht erachte diese Ausführungen der kantonalen Fachbehörde als schlüssig und sehe keine triftigen Gründe, davon abzuweichen. Die Stadt Chur habe somit im Rahmen des ihr bezüglich dieser Frage zustehenden Beurteilungsspielraums die geplante vollflächige Solaranlage aufgrund der wesentlichen Beeinträchtigung eines Baudenkmals von nationaler Bedeutung als nicht bewilligungsfähig qualifizieren dürfen.
4.2. Die Beschwerdeführer rügen, das Verwaltungsgericht habe seine Begründungspflicht verletzt, weil es nicht nachvollziehbar aufgezeigt habe, welche für die Unterschutzstellung des Baugebäudes oder des "Stampagartens" zentralen Bereiche durch die geplante Solaranlage beeinträchtigt würden. Seine Ausführungen dazu blieben vage und liessen sich aus den angeführten Schutzzielen höchstens ansatzweise ableiten.
Diese Rüge ist unbegründet, da das Verwaltungsgericht erkennbar zum Ausdruck brachte, dass die geplante Solaranlage seiner Ansicht nach das Schutzziel der Bewahrung des homogenen Erscheinungsbilds des "Stampagartens" mit seinen Mansardendächern beeinträchtige. Damit war eine sachgerechte Anfechtung des angefochtenen Entscheids möglich, weshalb eine Verletzung der Begründungspflicht zu verneinen ist (vgl. BGE 136 I 184 E. 2.2.1 S. 188; 141 III 28 E. 3.2.4 S. 41; je mit Hinweisen).
4.3. Sodann bringen die Beschwerdeführer sinngemäss vor, es treffe nicht zu, dass die Solaranlage die vorhandene Dachlandschaft mit ihren Aufbauten wesentlich beeinträchtige. Die Vorinstanz verkenne, dass eine vollflächig in das Dach integrierte Solaranlage eine ruhige und einheitliche Erscheinung sicherstelle. Damit würde dem quartierbezogenen Schutzziel der Bewahrung des homogenen Erscheinungsbilds viel besser entsprochen als mit einer kleinflächigen Anlage, die auf dem Dach aufgesetzt werde, da mit dem Bundesamt für Raumentwicklung (ARE) davon auszugehen sei, eine Integration der Solaranlage ins Dach sei regelmässig die bessere Lösung, als ihre Montage auf dem darunter liegenden Dach (Erläuternder Bericht zur Teilrevision vom 2. April 2014 der Raumplanungsverordnung, zu Art. 32a Abs. 1 lit. a RPV). Die optische und bauliche Integration in die Dachfläche entspreche auch Ziff. P1.09 der Planungshilfe der Stadt Chur für das Wohnschutzgebiet "Stampagarten". Die von der Vorinstanz als zulässig angesehene kleinere Anlage erfordere die Montage einzelner Module auf dem Dach und würde damit als eigentlicher Blickfang wirken, weil sie sich vom Ziegeldach prominent abhebe. Demnach sei nicht ersichtlich, inwiefern eine so gestaltete Anlage den Schutzzielen für das Gebäude und das Quartier besser gerecht werde. Hinzu komme, dass die geplante Solaranlage lediglich rund einen Drittel der gesamten Dachfläche des Hauses der Beschwerdeführer bedecken sollte und zudem die südliche Dachgaube ausspare, die als malerisches und quartiertypisches Element im Sinne der Schutzverfügung angesehen werden könne. Die geplante Solaranlage liesse alle anderen für das Gebäude oder das Quartier charakteristischen Elemente, wie den Eingang auf der Ostseite, den Treppenhausturm auf der Nordseite und das Steildach unberührt und tangiere auch die quartierbezogenen Merkmale der Bebauungsstruktur, die Bezüge der Baukörper zum Aussenraum und die Erscheinung als "gewachsenes Dorf" nicht. Da gemäss dem Baugesetz der Stadt Chur unter Umständen sogar der Abbruch und der Wiederaufbau des gesamten Gebäudes zulässig sei, vermöge die durch die Solaranlage veränderte Materialisierung des Daches die Schutzziele jedenfalls nicht wesentlich zu beeinträchtigen. Das Argument, die vollflächig integrierte Solaranlage sei im "Stampagarten" untypisch, sei mangels einer Konkretisierung in Bezug auf die definierten Schutzziele nichtssagend. Zudem könnte mit diesem Argument die Abdeckung von Dachflächen mit Solaranlagen im ganzen Quartier verhindert werden, was dem Zweck von Art. 18a RPG, die Errichtung von Solaranlagen zu fördern, diametral entgegenstehe. Mit diesem Zweck sei nicht vereinbar, in geschützten Gebieten unter der gebotenen Rücksichtnahme realisierte Solaranlagen mit dem pauschalen Verweis auf den Schutzstatus zu verhindern. Die Rechtsanwendung der Vorinstanz und die Ausführungen der Denkmalpflege in ihrem Amtsbericht vom 3. Juli 2015 trügen dieser geänderten Rechtslage keine Rechnung und verletzten Art. 18a Abs. 3 und Art. 32a Abs. 2 RPV.
4.4. Mit diesen Ausführungen stellen die Beschwerdeführer die von der Vorinstanz bezüglich des "Stampagartens" genannten Schutzziele nicht in Frage. Sie bestätigen, dass diese Ziele vor allem darin bestehen, das homogene Erscheinungsbild dieser Siedlung zu erhalten.
4.5. Bezüglich der Wahrung eines homogenen Erscheinungsbilds einer Siedlung ist zu beachten, dass Ortsbilder durch den Ersatz des originalen Dachdeckungsmaterials markant verändert werden können, wenn die Materialien sich farblich erheblich unterscheiden (vgl. Webseite des BAK, Solaranlagen auf dem Denkmal/im schützenswerten Ortsbild nur mit Baubewilligung, mit einer Fotomontage eines Dorfes, das ursprünglich erdfarbene Ziegeldächer aufwies und danach mit grossflächigen Solaranlagen ausgestattet wurde). Entsprechend sieht die Planungshilfe der Stadt Chur zum Wohnschutzgebiet "Stampagarten" vom Oktober 2010 in Ziff. P1.10 vor, dass technische Anlagen wie Sonnenkollektoren zurückhaltend eingesetzt werden sollen und sie farblich der Fassade oder Dachfläche anzupassen sind. Demnach ist nicht zu beanstanden, wenn die kantonalen Instanzen davon ausgingen, die geplante grossflächige Solaranlage mit dunklen Solarzellen stelle in der Dachlandschaft des "Stampagartens" mit erdfarbenen Ziegeldächern einen auffälligen Fremdkörper dar, der das Erscheinungsbild dieser Siedlung erheblich verändere. Dies wird dadurch bestätigt, dass die Beschwerdeführer selber davon ausgehen, auch eine kleinflächige Solaranlage könne optisch einen gewissen Gegensatz zur Dachgaube als "malerisches Element" schaffen. Sodann ist zu beachten, dass das äussere Bild einer Siedlung stark durch die Dachlandschaft geprägt wird, weshalb die Gestaltung eines Dachs nicht nur ein Einzeldenkmal, sondern das Ortsbild als Ganzes betrifft. In wertvollen Ortsbildern haben daher Solaranlagen nicht primär auf den Bau Rücksicht zu nehmen, auf dem sie angebracht werden, sondern auf die gesamte Dachlandschaft des Ortes (WOHLLEBEN/MOERI, Energie und Baudenkmal, IV Solarenergie, Kantonale Denkmalpflege der Kantone Bern und Zürich [Hrsg.], 2014, S. 21). Demnach hat die Stadt Chur ihren Ermessensspielraum bezüglich der ästhetischen Beurteilung örtlicher Verhältnisse nicht überschritten, wenn sie annahm, der durch die geplante grossflächige Solaranlage geschaffene auffällige Fremdkörper in der Dachlandschaft des "Stampagartens" beeinträchtige das geschützte einheitliche Erscheinungsbild dieser Siedlung wesentlich. Dies wird dadurch bestätigt, dass die Bewilligung einer die südseitige Dachfläche umfassenden Solaranlage im "Stampagarten" bezüglich anderer Gebiete mit geschütztem einheitlichen Erscheinungs-, oder Ortsbild eine präjudizierende Wirkung hätte und damit ihren Schutz gefährden könnte (vgl. E. 3.3.3 hievor). Daran vermag nichts zu ändern, dass in Bezug auf ein einzelnes Haus die Integration von Sonnenkollektoren in das Dach gegenüber einer Installation über dem Dach regelmässig die optisch bessere Lösung darstellt und auf gewissen Denkmälern Solaranlagen, die eine ganze Dachfläche umfassen, gute Lösungen ergeben können (vgl. ARE, Erläuternder Bericht zur Teilrevision vom 2. April 2014 der Raumplanungsverordnung, S. 14 und 18). Aus den genannten Gründen durften die kantonalen Instanzen bundesrechtskonform annehmen, die geplante Solaranlage würde das geschützte einheitliche Erscheinungsbild des "Stampagartens" im Sinne von Art. 18a Abs. 3 Satz 2 RPG wesentlich beeinträchtigen.
4.6. Entgegen der Meinung der Beschwerdeführer verstösst daher die Verweigerung der Baubewilligung nicht in unzulässiger Weise gegen das mit Art. 18a RPG grundsätzlich verfolgte Ziel, die Nutzung der Sonnenenergie zu fördern, weil dieses Ziel namentlich durch Abs. 3 Satz 2 beschränkt wird, der vorsieht, dass Solaranlagen auf Kultur- und Naturdenkmälern von kantonaler oder nationaler Bedeutung diese Denkmäler nicht wesentlich beeinträchtigen dürfen (vgl. ARE, a.a.O., S. 18). Daran ändert auch der in Art. 18a Abs. 4 RPG vorgesehene grundsätzliche Vorrang der Interessen an der Nutzung der Solarenergie gegenüber den ästhetischen Anliegen nichts, weil dieser Vorrang aufgrund des Wortes "ansonsten" namentlich für die in Art. 18a Abs. 3 RPG geregelten Solaranlagen auf Kultur- und Naturdenkmälern nicht gilt (HETTICH/PENG, Erleichterte Bewilligung von Solaranlagen in der Rechtspraxis, AJP 24/2015 S. 1432).
5.
5.1. Nach der Rechtsprechung geht der Grundsatz der Gesetzmässigkeit der Verwaltung in der Regel der Rücksicht auf die gleichmässige Rechtsanwendung vor. Der Umstand, dass das Gesetz in anderen Fällen nicht oder nicht richtig angewendet worden ist, gibt den Bürgern grundsätzlich keinen Anspruch darauf, ebenfalls abweichend vom Gesetz behandelt zu werden. Ausnahmsweise wird jedoch ein Anspruch auf Gleichbehandlung im Unrecht anerkannt, wenn dieselbe Behörde in ähnlichen Fällen bisher in ständiger Praxis vom Gesetz abwich und zu erkennen gibt, auch künftig nicht gesetzeskonform entscheiden zu wollen. Dabei begründen ein oder wenige vereinzelte Fälle noch keine Praxis. Zudem dürfen der Gleichbehandlung im Unrecht keine überwiegenden öffentlichen oder privaten Interessen an der Anwendung des Gesetzes entgegenstehen (BGE 139 II 49 E. 7.1 S. 61; 136 I 65 E. 5.6 S. 78 f.; 123 II 248 E. 3c S. 253 f.; je mit Hinweisen).
5.2. Die Beschwerdeführer bringen vor, die Stadt Chur habe im "Stampagarten" oder im daran direkt angrenzenden Gebiet verschiedene Bauvorhaben zugelassen, die von der Quartierüblichkeit abwichen und keine sorgfältige Gestaltung aufwiesen. So seien auf dem Grundstück Gbbl. Nr. 67 der Ersatz der ursprünglichen Tonziegel durch schwarze Zementziegel und auf der Nachbarparzelle des Baugrundstücks ein Wintergarten bewilligt worden. Die Stadt Chur habe sogar den Abbruch von Bauten in Gebieten zugelassen, die gemäss dem ISOS ebenfalls das Erhaltungsziel A aufwiesen. Bezüglich des Schutzes solcher Bauten lege die Stadt Chur somit einen uneinheitlichen Massstab an, was dem Gleichbehandlungsgebot gemäss Art. 8 Abs. 1 BV widerspreche.
5.3. Die Beschwerdeführer können aus Bewilligungen für den Abbruch von Häusern und die Errichtung einer kleinen Solaranlage bezüglich der Gleichbehandlung nichts ableiten, weil insoweit die erforderliche Ähnlichkeit mit der geplanten Solaranlage fehlt. Bezüglich des Ersatzes von Tonziegeln durch schwarze Zementziegel nennen die Beschwerdeführer bloss einen Fall, was keine Praxis begründet. Aus diesen Gründen kann bezüglich der strittigen Anlage offensichtlich kein Anspruch auf eine Gleichbehandlung im Unrecht bestehen. Die Vorinstanz hat daher ihre Begründungspflicht nicht verletzt, wenn sie auf entsprechende Hinweise der Beschwerdeführer nicht ausdrücklich einging.
6.
6.1. Die Unterschutzstellung von schutzwürdigen Objekten muss nach dem Grundsatz der Verhältnismässigkeit für das Erreichen des im öffentlichen Interesse liegenden Ziels geeignet, notwendig und dem Betroffenen zumutbar sein. Ein durch Schutzmassnahmen verursachter Grundrechtseingriff ist namentlich dann unverhältnismässig, wenn eine ebenso geeignete mildere Anordnung für den angestrebten Erfolg ausreicht (BGE 126 I 219 E. 2c S. 222; Urteil 1C_168/2012 vom 2. November 2012 E. 6.4).
6.2. Die Beschwerdeführer rügen, die Verweigerung der Baubewilligung verletze den Grundsatz der Verhältnismässigkeit. Selbst wenn angenommen würde, die Solaranlage beeinträchtige die Schutzziele bezüglich des "Stampagartens", hätte die Vorinstanz dem Bauvorhaben nicht einfach den Bauabschlag erteilen dürfen. Vielmehr hätte sie Auflagen prüfen müssen, welche die ihrer Ansicht nach übermässige Beeinträchtigung des "Stampagartens" verhindert, die Nutzung der Solarenergie aber dennoch ermöglicht hätten. Dies hätte durch Auflagen zur Materialisierung der Oberfläche und zur Anordnung erreicht werden können. Möglich seien auch Auflagen zum Abstand zur südseitigen Dachgaube gewesen, damit dieses Element, das als "malerisch" bezeichnet werden könne, nicht optisch bedrängt werde.
6.3. Mit diesen Ausführungen zeigen die Beschwerdeführer nicht auf, inwiefern sich die auffällige Wirkung der geplanten Solaranlage durch eine andere Materialisierung vermeiden liesse. Zudem lassen sie ausser Acht, dass eine wesentliche Reduktion der Fläche der Anlage eine umfassende Neukonzeption erfordert, zumal die Beschwerdeführer selber annehmen, die kleinere Anlage könne nicht ins Dach integriert werden. Eine grundlegende Neukonzeption der Solaranlage hätte namentlich aufgrund der erforderlichen technischen Anpassungen nicht durch blosse Auflagen bezüglich der Anordnung vorgegeben werden dürfen, zumal die Beschwerdeführer selber geltend machen, dass eine kleine Anlage weniger wirtschaftlich sei. Demnach waren die kantonalen Behörden nicht berechtigt, anstelle der Verweigerung der Baubewilligung als mildere Massnahme die Bewilligung mit der Auflage zur Reduktion der Anlage zu erteilen.
7.
Nach dem Gesagten ist die Beschwerde abzuweisen. Bei diesem Verfahrensausgang sind die Gerichtskosten den Beschwerdeführern aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Die obsiegende Stadt Chur hat keinen Anspruch auf eine Parteientschädigung (Art. 68 Abs. 3 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 3'000.-- werden den Beschwerdeführern auferlegt.
3.
Dieses Urteil wird den Beschwerdeführern, der Stadt Chur, dem Verwaltungsgericht des Kantons Graubünden, 5. Kammer, dem Bundesamt für Raumentwicklung und dem Bundesamt für Kultur schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 16. November 2016
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Fonjallaz
Der Gerichtsschreiber: Gelzer