快热式家用电热水器的设计
速热式电热水器原理
速热式电热水器原理
速热式电热水器是一种利用电能进行加热的设备，其基本原理是通过电流通过加热元件，将电能转化为热能，从而使水加热至所需温度。
速热式电热水器通常由加热元件、水路系统和控制电路组成。
加热元件一般采用电热管或电加热片，它被连接到供电电路上，并与水路系统相连。
当电流通过加热元件时，电阻会产生热量，使水温逐渐升高。
水路系统是将待加热的冷水引入加热元件，并将加热后的热水导出的系统。
它通常包括冷水进水口、热水出水口、采暖系统等部分。
当冷水进入速热式电热水器时，它会通过水路系统进入加热元件，并在加热元件中加热。
加热后的热水会由热水出水口流出，供用户使用。
控制电路用于对速热式电热水器的加热过程进行调控。
它可以根据用户的需求，设置加热温度，通过控制加热元件的通电时间和功率，实现水温的控制。
一般来说，速热式电热水器会配备温度传感器，通过感应水温来自动调节加热元件的工作状态，以维持设定的水温。
总结而言，速热式电热水器利用电能加热加热元件，在水路系统中将冷水加热成热水。
通过控制电路可以调节加热的温度，使用户能够方便、快速地得到所需温度的热水。
多功能家用电热水器的设计
多功能家用电热水器的设计
多功能家用电热水器是一种智能化的设备，具备实用性、节能效率和多种功能。
它可以使温度升高到适合我们使用的范围之内，提供热水，能够根据使用者的需求调节温度，可以预约加热，以及自动保温功能，大大提升了我们的生活质量。
首先，多功能家用电热水器设计时应考虑到安全性，如水器周围空间的布局应符合安全的要求，防止由于杂物堆积造成的危险。
其次，多功能家用电热水器的外表应设计简洁大方，符合当下流行的家电设计理念。
同时，设计中的材料也要选用优质的不锈钢，添加一些防火材料，以防止过热发生火灾。
此外，多功能家用电热水器应拥有优化的结构，以确保水器内部元器件和系统不会失效。
它也需要具有自动恒温功能，能够根据房间温度和湿度进行自动调控，避免过热或者过低，提高产品的使用寿命。
此外，多功能家用电热水器还应具有定时功能，可以让用户设定加热的时间，更方便的对水器的使用。
最后，多功能家用电热水器的控制面板设计也很重要，它应当具有易操作和便捷性，能够让用户在操作时无需过多难懂的按键，只需简单点击就能明了清楚的操作，让用户大大减少操作时间。
总之，多功能家用电热水器是一种极具实用性的设备，能够大大提升我们的生活质量，使我们的使用更便捷实惠。
设计时，要注意安全性、优化结构和控制面板，以确保产品的质量和可靠性。
多功能家用电热水器是一种智能化的设备，为了保证这
一设备的实用性、节能效率和多种功能，在设计上要注意安全性、简洁大方的外表、选用优质材料、优化结构、自动恒温功能、定时功能以及易操作便捷的控制面板。
可以根据使用者的需求调节温度，可以预约加热，以及自动保温功能，为提升我们的生活质量立下贡献。
即热式电热水器的工作原理
即热式电热水器的工作原理
即热式电热水器是一种快速加热水的设备，它通过电加热元件实现加热水的功能。
其工作原理如下：
1. 水流进入电热水器：当用户打开水龙头时，水流进入即热式电热水器的水箱中。
水流经过一个进水阀门控制水的流量和压力。
2. 电加热元件加热水：水流进入水箱后，水会流经一个或多个电加热元件。
这些电加热元件通常由高效的加热丝组成。
当电加热元件通电时，加热丝被加热，从而将水加热至所需的温度。
电加热元件通常与一个温度传感器相连，以监测水的温度并控制电加热元件的工作。
3. 温度控制：温度传感器测量到水的温度达到预设的温度后，控制系统会停止电加热元件的加热，以防止水超过设定温度。
当水的温度下降时，温度传感器会再次启动电加热元件以保持水温恒定。
4. 供应加热水：当水的温度达到预设温度后，即热式电热水器会将加热好的热水通过出水管道供应给用户使用。
用户可以根据需求调节水龙头上的水温控制器，以得到所需的热水温度。
需要注意的是，即热式电热水器并不储存大量加热水，而是根据用户的需求即时加热水流。
这种设计使得即热式电热水器更加节能和高效。
即热式电热水器恒温技术探讨
Papersechnical 论文论述T栏目责任编辑：李鹏lipe ng1963@即热式电热水器恒温技术探讨珠海市润星泰电器有限公司杨定伍/罗明彬即热式电热水器是将直接浸在水中的电热元件快速加热，使流经电热元件的水瞬间升温，由于所需功率较大，安全性能要求高。
为了使热水器达到更安全、更舒适，我们在现有的即热式电热水器基础上推出了改进型恒温热水器。
1设计思想1.1恒温变频技术即热式电热水器工作时电流较大，传统的导通角控制方式会产生大量的谐波，不仅对电网造成冲击，而且对可控硅自身也造成冲击，加快元件老化。
我们改进的电热水器采用了全新的恒温变频技术，调功方式是在固定控制周期时间（以下简称调功周期）T2内，改变加在电热负载上交流电压周波的个数来调节电热负载的发热量，此时电热负载上电压UL 波形如图1所示（u 为交流电源电压波形）。
图1调功控制波形图水器多变的使用环境及纯滞后的加热系统与信号采集系统来说，这种反馈式闭环控制无法达到较好的控制效果。
针对这种多变环境与纯滞后性系统，我们开发出一套采用前馈式开环控制技术与反馈式闭环控制技术相结合的方式，其结构如图2所示。
1.3升温过冲控制由于发热体把热量传递到水里需要一定的时间，且在升温阶段传感器反应出来的实际温度也需要几秒，使整个系统严重滞后，容易造成温度过冲现象。
为了减除这种过冲现象，系统加入了模糊推理算法，根据液体加热公式按发热怀热效率90%可得公式（6）。
5T y(2)(3)(4)(5)(6)式中：——加热总功率，W ；——介质升温所需功率，W ；——容器升设电热负载额定功率为Pl e ，交流电频率为f ，则每秒钟交流周波数为f ，设每一调功周期时间T2内交流周波数为N （假定T2内有整数个交流周波数），实际导通周波数为n ，不导通周波数为（Nn ），则在每个调功周期内，负载得到的平均功率P l 与导通周波数n 成正比，即：Pl=n/N Ple(1)式（1）中P l e 为常数，当T2一定时，N 亦为常数，改变n （0≤n ≤N ），电热负载上的功率得以线性调节。
皮阿诺p5式即热式电热水器全方位评测
跃跃“浴”试：浪漫婚房专用热水器——皮阿诺P5全方位评测【提要】皮阿诺P5即热式电热水器身材小巧、安装方便，选用ABS工程面板，抗磨损、抗腐蚀、抗老化，经久耐用。
秉承了法式设计风格和欧洲顶端的设计理念，简洁时尚的外观配上感应触摸屏，美观又赋以科技的魅力，用于新婚婚房是不二之选。
皮阿诺P5即热式电热水器采用PFC变频恒温技术，恒温出水，不受电压、水压变化的影响，随心所浴。
【编者按】一年之计在于春，春季婚房装修正当时！对于有春季婚房装修有需求的您，想知道哪款产品在同等类型的产品里获得较好的口碑吗？想知道众多浴室产品大家公认的浴室明星产品吗？想知道各类浴室热水器他们最“明星”的特点吗？这并不是难事！新婚夫妇需要一个浪漫的洗浴环境，对于选择热水器而言，即热式电热水器（行业内俗称快热式电热水器）以省时省电方便快捷的特点，加上外形小巧精美、安全可靠等优点，被越来越多的消费者喜爱并购买，无需等待，即开即出热水，让您随心所浴。
本期中国五金协会专家携手全球热水器网小编就最近市面上一款专为浪漫婚房打造的皮阿诺P5即热式电热水器做一次全方位的评测。
1.外观大小及颜色手感评测皮阿诺P5香榭里有贵族黑和玫瑰红两种颜色，黑色典雅，红色温馨。
从外观上看，只有一张A3纸张大小(394mm*249mm*65mm)，小巧精美，解决了传统热水器“大”、“笨”、“重”的缺点，配以时尚的颜色，华丽不失经典。
创新设计，美妙曲线，流线外形，一气呵成，极具质感，且又不占空间。
手感温润细腻，处处尽显浪漫生活。
2.内部加热系统评测即热式电热水器的恒温控制速度和恒温效果情况是由加热技术决定的。
皮阿诺P5的恒温技术是通过微电脑根据“IFS”红外线水流开关检测到的当前水流量大小、进水温度和用户预设洗浴温度三项相关数据经过精确计算后，通过可控硅自动调节功率输出大小，从而得以实现。
在常温下，调节时间是5秒，温度误差在0.5度，是目前行业的最高水平。
皮阿诺的P5式即热式电热水器的加热体采用的是皮阿诺自主研发的“黑旋风”螺旋式加热体(专利号：ZL200820200368.2)，领先全球的第五代“HES”（Heat Energy Switch热能转换器），该技术突破了阻碍即热式电热水器行业发展的最大技术瓶颈，彻底解决了即热式电热水器水垢腐蚀漏电、漏水的技术缺陷，适用于国内各种水质，在整体安全技术性上也全面提高，给国内即热式电热水器的发展普及带来了极大的推动力。
即热式电热水器温度控制电路设计和分析
脉 冲信号后进行输 出。三极管Ｑ 的输 出 ４
端 与 Ａ ８ Ｓ ２ 外 部 中断 Ｉ Ｔ 相 连 ， 负 Ｔ９ ５ 的 Ｎ１ 脉 冲 产 生 后 而 引起 单 片 机 中断 。
图 ２Ａ ５ ０ 度 检 测 电 路 Ｄ９温
框 图如 图１ 所示 。
２ 控制电路设计及原理分析 ． 电 路 主 要 由 温 度 检 测 、 Ａ Ｄ 模 转 ＋ Ｖ ＋ ０ 输 入 电 压 范 围 内 ， 电路 中 电流 与 交 流 电压 保 持 一 致 ，要 求 电 路 保 持 每 ／数 ４￣３Ｖ
换 、过 零 检 测 、加 热 控 制 及 键 盘 、 显示 每 变化 １ 则 温度变 化 １ ，电路设计 如 在 半 个 交 流 电 的 周 期 内输 出 一 个 触 发 脉 Ｋ
的转换、传输及其他 操作方面起着至 关 正 弦 交 流 电压 首 先 输 入 ，经 １０ 大 阻 值 ０Ｋ 重 要 的 作 用 ， 其 中Ａ Ｄ 模 转 换 器 的 型 电阻 Ｒ ５ 电 路 进 行 分 压 限 流 后 ，输 入 ／数 Ｉ对 号 选 择 是 确 保 准 确 在 数 字 位 流 中表 达 模 两 个 反 向相 接 的光 电耦 合 器 。 当 正 弦 交
拟 信 号 ，并 提 供 数 字 信 号 处 理 功 能 平 滑 流 输 入 电压 下 降至 Ｏ 左 右 时 ， 两 个 反 接 Ｖ
接 口的关键所在 。
的 光 电耦 合 器 其 中 一 个 的发 光 二 极 管 处
本 电路 采 用Ａ Ｃ ８ ４ 为 转 换 芯 片 ， Ｄ ００ 作 于 反 向截 止 状 态 ， 与 此 同时 与之 相 对 应 Ａ Ｃ ８ ４ 属 于 ８ Ｃ Ｍ 依 次 逼近 型 的Ａ Ｄ 的 三 极 管 基 极 偏 置 电阻 上 得 电位 处 于 高 Ｄ００是 位 ＯＳ ／ 电 位 状 态 ，使 之 处 于 导 通 状 态 ， 产 生 负
快热式电热水器标准发布，内容调整较大
2023/11准与认证42标STANDARD & CERTIFICATION第三，提高产品的质量，推动企业不断提升技术水平和能力；第四，为政府部门监督管理提供科学的依据。
标准名称、术语有调整，提出新的产品分类方式相比GB/T 26185-2010《快热式热水器》，快热式电热水器标准进行了较大的修订。
首先，标准名称从“快热式热水器”改为“快热式电热水器”，并修改了相应术语和定义。
发生这一改变，是因为在标准修订过程中，工作组成员一致认为，快热式热水器范围较大，从定义上来看包含快热式电热水器和燃气快速热水器，修改为快热式电热水器更为准确。
其次，为了与GB 4706.11《家用和类似用途电器的安全快热式热水器的特殊要求（报批稿）》在术语名词上保持一致，该标准在修订过程中将“封闭式热水器”改为了“密闭式热水器”，将“敞开式热水器”改为了“出口敞开式热水器”。
在现行标准GB/T 26185-2010《快热式热水器》制定时，行业对恒温产品的研究较少，产品尚处于起步阶段，市场占比较低。
经过十多年的发展，恒温快热式电热水器已经成为行业主流产品。
因此，快热式电热水器标准第三个修订重点是与恒温产品的相关内容——恒温热水器的定义增加了“通过自动调节”和“实现出水温度恒定”，明确了恒温热水器的调节方式和出水恒定的特性，全面准确地阐述了恒温热水器的定义。
经过20年的发展，快热式电热水器逐渐演变出多种结构及类型，以适用于不同场景。
为此，快热式电热水器标准新增了产品分类方式。
其中，按照结构形式不同，快热式电热水器可分为密闭式热水器、出口敞开式热水器；按照使用用途不同，可快热式电热水器标准发布，内容调整较大本刊记者 李曾婷快热式电热水器因体积小、随开随用、无内胆不需担心水垢问题等优点，拥有相对稳定的用户群体，在家用热水器行业稳定发展并占有一席之地，近几年更是呈现出较好的增长势头。
为进一步助力行业快速发展，GB/T 26185-2023《快热式电热水器》（以下简称快热式电热水器标准）已于2023年8月6日正式发布，并将于2024年3月1日起实施。
快热式电热水器 原理
快热式电热水器原理
快热式电热水器是一种通过电能加热水的设备。
它的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 供水系统：当水龙头打开时，冷水经过进水管道进入热水器。
热水器内部配备有流量开关，当水流通过热水器时，流量开关会自动启动加热系统。
2. 加热系统：快热式电热水器内部有一个独立的加热装置，通常是由电热管和温控系统组成。
电热管负责将电能转化为热能，温控系统则用于控制加热过程中的温度。
3. 温度控制：在热水器的控制面板上，用户可以设置所需的热水温度。
温控系统会根据用户设定的温度来控制电热管的加热功率，以保持热水的恒温。
4. 热水输出：当水温达到设定的温度后，温控系统会停止电热管的加热，并将热水送入热水输出管道，供用户使用。
同时，温控系统会继续监测水温，并在水温过低时重新启动加热系统，以保持热水的恒温输出状态。
总结起来，快热式电热水器通过供水系统将冷水引入热水器内部，然后通过加热系统将电能转化为热能，使水温升高到设定的温度。
温控系统负责监测并控制加热过程中的温度，以确保热水的持续供应和恒定温度。
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快热式家用电热水器的设计
[摘要] 本文主要介绍了快热式家用电热水器的系统设计,并对其原理与功能作了介绍。
单片机在现代智能家用电器自动控制中具有重要的作用。
本设计采用单片机89C51为控制核心,结合光耦、可控硅等外围控制元件,用C语言编程,实现对水温实时监控、显示;自动加热、保温;防干烧等自动控制功能。
本设计包括了单片机控制家用电热水器应用系统的设计、C语言编写软件两大部分。
软件调试采用专用的编译工具Keil C编写与调试,然后通过仿真器烧录入单片机内,运行来实现设计的功能。
[关键词] 单片机C语言快热式电热水器
一、快热式家用电热水器的现状与发展
随着人民物质文化生活的提高,热水器在中国早已走入寻常百姓家,成为必不可少的家用电器。
根据水流方式的不同,电热水器分为储水式和即热式(快速式)两种类型。
储水式电热水器的优点是不必分室安装、不会产生有害气体、调温方便。
但是储水式热水器在使用前需要预热,一次使用的量有限。
同时,储水式热水器的体积较大、点用空间较多,形粗笨不够美观、预热时间太长、耗能高等因素,不太适合卫生间面积小的家庭使用。
所以现在普遍使用的储水式电热水器让消费者难以青睐。
为了克服传统储水式电热水器加热慢、效率低的缺点,快热式电热水器应运而生,成为当前电热水器家族的新秀。
顾名思义,快热式电热水器就是利用电热管、电热棒、玻璃管或塑料管加热,即开即热,无需预热和保温。
从安全性方面看,即热式电热水器采用非金属加热体、水电隔离技术、漏电保护装置、接地保护等基本措施,使用安全系数比较高。
而在体积上由于没了水箱部分,外形可以设计得小巧精致,比较适合在小空间使用。
通过新加热材料的应用实现快速加热水,通过单片机的应用实现全自动控制。
快热式电热水器以其快速、小巧、安全、节能、环保等诸多特性适合了现代人们快节奏的生活需要,不受洗浴时间和人数影响,提高了人们的生活质量。
二、系统硬件组成框图
快热式家用电热水器的系统组成框图如图2-1所示:
图2-1快热式家用电热水器系统框图
本系统主要分为五个模块:①单片机应用系统模块:该模块是整个系统的核心。
它以89C51单片机为核心,负责数据的处理和对其他功能电路的自动控制。
②温度检测模块:该模块采用热敏电阻,用于检测水温,温度/频率转换电路是利用反相器组成的RC多谐振荡器,温度变化时引起热敏电阻的阻值变化,从而改变振荡器输出的方波频率,通过频率的变化向单片机传送温度信息。
③加热控制模块:
该模块在单片机的控制下通过电热丝来加热水。
电热丝的加热功率由双向可控硅控制,单片机通过光耦给可控硅触发信号控制可控硅的导通角从而控制电热丝的有效加热功率。
④按键模块:该模块通过程序对键盘的循环扫描及时响应按键操作,向单片机发出指令,控制其实现功能。
⑤LED显示和蜂鸣报警模块:该模块采用两个八段式共阴极数码管显示温度信息,三个LED发光二极管用来显示档位信息,采用5V的蜂鸣器实现过温蜂鸣报警。
三、硬件电路系统的设计
快热式家用电热水器控制系统电路图,如图所示。
由七部分电路组成:单片机系统及外围电路、电源电路、按键电路、LED显示电路、蜂鸣报警电路、加热控制电路和温度检测电路。
系统控制核心采用广泛使用、成本低廉且工作可靠的89C51单片机。
由于89C51单片机对电源的要求并不严格,所以电源电路采用普通的市电经降压整流,然后通过7805集成稳压器稳压输出+5V直流电压,用来供给电路各个部分使用;采用三个轻触按钮,用来调节加热档位;显示电路采用两位共阳极八段式LED数码管,由两个9012三极管驱动,动态显示水温信息;3个LED发光二极管用于指示加热功率的档位级别。
报警电路采用5V的自鸣式蜂鸣器,收到单片机发来的报警信号即自动蜂鸣报警。
系统启动后,市电通过变压器和7805集成稳压器转变为5V电压,为单片机和其他电路提供电源。
过零检测电路检测市电,当检测到市电经过一段时间的延时后电压达到要求后,即判断电压已稳定,向单片机发出一个触发信号,单片机再开始进入主程序,从而为系统提供欠压保护的功能,保障系统可靠性。
同时当市电过零点时,过零检测电路产生驱动信号,驱动可控硅导通。
温度检测电路通过热敏电阻的组织变化,从而使其输入到单片机INT0 口的频率发生相应的变化,从而使单片机可以通过查温度/频率关系表的方法来确定水温。
单片机通过光耦向可控硅发出触发信号,控制可控硅的导通角从而控制电热丝的加热功率,同时通过P0口驱动数码管显示水温。
为了保证能在关机或超温时能可靠关断电源,在电路中加入了继电器,保证电路安全。
四、系统程序介绍
根据51系列单片机机指令的特点,利用主程序中设置死循环反复运行各个子程序的方法运行。
将有实时要求的子程序(显示扫描、按键扫描、加热控制)放在最内层的循环中,将非实时要求的子程序(如温度检测子程序)放在外层循环,保证对系统实时要求的及时响应。
以下是主程序,受篇幅所限其他子程序不具体列举:
#include
#include
#include
void delay(unsigned int);
void display(void);
unsigned char keyscan(void);
void heatctrl(void);
void temptest(void);
sbit swkey=P1 ;
sbit upkey=P1 ;
sbit downkey=P1 ;
sbit buzz=P1 ;
sbit triac=P1 ;
sbit relay=P1 ;
sbit led1=P2 ;
sbit led2=P2 ;
sbit led3=P2 ;
signed char data ctemp;
unsigned char data dispram[2]={0x10,0x10}; unsigned char data heatpower,px0count;
bit tempov,t0tst,testok;
void main(void)
{
unsigned char i,j;
ctemp=15;
heatpower=5;
tempov=0;
swkey=0;
TMOD=0x11;
TCON=0x05;
IP=0x01;
IE=0x80;
while(1)
{
i=1;
do{
for(j=0;j<100;j++)
{
if (keyscan())i=6;
display();
heatctrl();
}//end for (b=0;b<100;b++) temptest();
}while(--i)
j=abs(ctemp);
dispram[1]=j?j:0x11;
}//end while (1)
}
五、结论
目前传统的储水式电热水器由于其采用的热水方式是容器储水,统一加热的方式,所以其加热时间较长,而且由于其储水容器的容量有限,当使用较多时,热水使用完后必须重新加热烧水。
而采用快热式方式,通过机内高热型的新型加热材料来加热水,采用直接传导的加热方式进行工作的。
由于电热元件置于槽板的槽中,所以当冷水流经槽中时便能直接流经电热元件表面而被直接加热。
所以采用快热式加热可以节约大量的时间。
实际证明快热式电热水器在加热时间和效率上比传统储水式电热水器有很大优势,更能适应现代快节奏的生活。
参考文献:
[1] 李光飞、李良儿、楼然苗;《单片机C程序设计实例指导》;北京航空航天大学出版社, 2005
[2] 楼然苗;《51系列单片机设计实例》;北京航空航天大学出版社;2004
[3] 邵贝贝;《单片机嵌入式应用的在线开发方法》;清华大学出版社;2002
[4] M.H.Alsuwaiyel;《Algorithms Design Techniques and Analysis》;清华大学出版社; 2000。