电开水器设计
电开水器方案
目录一、项目背景 (2)二、设备概述 (4)2.1、设备简介 (4)2.2、设备特点、参数 (4)2.3、与蓄水式热水器比较 (7)2.4、运作模式 (8)2.5、设备选位及配置比例 (8)三、效益分析 (9)3.1、社会效益 (9)一、项目背景随着近几年来，生活水平的不断提高，人们对生活品质的要求也不断提升，对健康的认识，以及健康理念的不断加深，对涉及日常饮食安全，特别是群体事件广为关注，作为最大的集中性消费群体——学生，他们的饮食安全更是为社会各界所尤为重视。
饮食安全包括两个方面，一方面是食品安全，一方面是饮用水安全，特别是饮用水安全，由于我国水处理技术落后，为弥补这一缺陷，几十年来，一直在倡导“喝开水，不喝生水”，在这一口号的引领下，我们在消耗水资源的同时，也在大量消耗能源储备，而且水加热方式以储水加热为主。
通过简单的调查，我们可以得出这样的结论，目前我国广大学校（小、中、大学）绝大数都采用集中供应方式向学生提供热水，而且热水加热方式多采用蓄水式加热，这种方式虽然延续几千年，但是其加工产生的热水安全问题是近几年才引起社会各界关注的，其弊端主要体现在以下几方面：1、加热过程中，容器中含有的有害物质会逐步溶解、渗透到水中，对人身产生积累性危害；2、存在“阴阳水”，一般储水式加热器在一壶开水快打光的时候，会自动加注冷水，用于下次加热，这时候，会出现一定量的冷热水“阴阳水”混合现象出现，这部分水由于没有完全杀菌，容易引起胃肠疾病；3、多次重复加热产生的千沸水，对人身损害更大。
从管理角度来看，在使用过程中，由于是公共设施，存在管理漏洞，存在跑冒滴漏等现象；而且学生为自己方便，私自使用违禁的大功率加热器，存在安全隐患，比如，近年来，特别是在冬季，南方部分院校曾出现过类似的用电安全事故。
从多个角度可以看出这个问题是十分严重的，也是急需要加以解决的。
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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。
基于单片机的自适应电开水机设计
引言电开水机具有清洁、高效、安装简便等特点，因此被广泛应用在学校、工厂、机关、宾馆等场所，为人们饮水提供了便利。
目前市售的电开水机，通常由储水箱、加热器、进水阀等部件组成，结构简单，功能单一。
使用这些电开水机可能存在两个严重的后果，一是存在阴阳水(生水与开水混合后的水)，二是存在干滚水(反复烧开的水)。
阴阳水的问题在大多数开水机中通过一些特殊的分离结构已经得到解决，但干滚水问题目前尚无较好的解决办法。
本电开水机采用自适应的方式，模拟人工总结用户的用水规律，合理确定烧水时间与烧水量，在非用水时间段停止加热，解决了混合水和干滚水的问题，较好的达到了健康与节能的双重效果。
1 系统概述本文设计的开水机在非用水阶段如夜晚时间，开水机停止加热，到早晨上班前，开水机自动排干水箱中剩余水，加入新水重新加热，直到烧开。
白天工作时间，能够根据每个用户的用水情况，调整各个时间段的烧水量，达到健康与节能双重效果。
由于每个用户每个时间段的用水情况不尽相同，但通常存在一定的规律性，所以本文设计的电开水系统采用自适应方式，模拟人工总结用户用水规律，确定烧水时间和烧水量，达到了较好的健康与节能效果。
2 机械结构图1电开水机机械结构图，为彻底解决阴阳水的问题，本装置采用了两个储水箱和加热管，储水箱1用于烧水，储水箱2用于保存开水，加热管2用于保温作用。
进水阀开启可以将自来水放入储水箱1，当储水箱1水烧开后，通过连接阀将水注入储水箱2，出水阀用于向用户供水，排水阀用于将储水箱2中的剩水排尽。
图2硬件电路结构图，硬件电路以微控制器为核心，包括两个水位传感器、两个加热管、一个进水阀、一个连接阀、一个排水阀和一个出水阀，还有一个直流电源、一个人机交换装置和一个实时时钟电路。
水位传感器采用高温投入式液位传感器，如果为了降低成本，可以自制分级的液位开关替代，进水和排水阀用高温电磁阀，显示屏使用带汉字库的12864型液晶屏，如果考虑成本，还可使用数码管或简易液晶屏。
医院开水器系统方案设计
医院节能饮水系统开水器方案书二0一三年四月目录第一章概述1.1 行业背景1.2 公司概况1.3 开水器发展历程第二章方案设计依据第三章方案设计要求目标3.1 客户需求分析与目标3.2 节能改造对比分析第四章设备选型4.1 设备概况4.2 设备节能对比第五章工程投资概算5.1 开水器设备概算5.2 选择项概算第六章运行成本分析6.1 运行成本第七章售后服务体系7.1 质量保障7.3 售后服务第八章施工安装8.1 施工概况8.2 施工部署安排8.2.1 施工前准备8.2.2 施工部署第九章必威尔资质证明及工程案例9.1 资质证明9.2 工程案例第十章推荐产品报价第一章概述1.1 行业背景能源是国家的重要战略经济资源,也是综合国力的重要组成部分,随着我国经济的高速发展,能源紧缺已日益显现,因此,节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,也是当前一项极为紧迫的任务。
为了贯彻党的十七届四中全会精神，落实科学发展观，建设资源节约型社会，通过政府机构率先节能的表率作用，充分发挥政府采购制度的政策功能，积极推进节能产品的广泛使用。
为了规范市场、引导企业技术进步，提高产品的市场竞争力，鼓励消费者选择高效产品，实施节能产品认证制度，是一条有效的途径。
为了规范商用电开水器（以下简称开水器）的安全性能和质量性能，国家对商用电开水器实施了生产许可证制度，但在能效方面尚未出台相关标准。
然而随着近几年商用电开水器行业的高速发展，社会及消费者对开水器的节能性能的关注度大大提高，而且我们国家的开水器也存在着巨大的节能潜力，因此制定开水器的节能认证技术规范、尽快开展开水器节能产品认证成为贯彻我国的节能中长期规划和适应市场需求的重要工作，2009年中国质量认证中心正式将其列入新项目计划。
这是一个快速变化着的时代，在节能减排、经济转型的大背景下，国内很多行业都面临着前所未有的洗牌，电器业首当其冲。
就在十年前，开水器行业还以其技术成熟、应用广泛的特性，被视为水处理领域的“黄金地带”，多方资金迅速介入。
开水器方案
开水器方案开水器方案引言开水器是家庭和办公场所常见的电器设备之一，用于快速将自来水加热至沸腾温度，供用户煮茶、煮饭、洗面等日常需求。
本文档将介绍一种基于电加热的开水器方案，讨论其中的设计要点和技术实现。
设计要点开水器的设计主要考虑以下几个要点：1. 加热效率：开水器的加热效率直接影响加热速度和能耗。
应选择高效的加热元件和优化加热传导路径，以提高加热效率。
2. 安全性：开水器在工作过程中会产生高温，应采取必要的安全措施，如过温保护、防干烧保护等，确保用户使用的安全。
3. 操作便捷性：开水器的操作应简单方便，包括控制面板的设计和水位传感器的精确测量等。
4. 产品可靠性：开水器应具备较高的产品可靠性，能够长时间稳定工作，并便于维护。
技术实现基于以上设计要点，以下是一种可能的开水器技术实现方案。
1. 加热元件选择目前常见的加热元件有热电偶、发热管等，其中发热管是较为常用的选择。
发热管通过电流加热产生热量，并将热量传导给水。
2. 加热传导路径优化为了提高加热效率，应在发热管上设计散热片，增加散热面积，加快热量传导速度。
同时，还可以在水箱内增设涡流片，增加水与发热管的接触面积，提高加热效果。
3. 温度控制与安全保护开水器需要通过温度控制来实现加热过程的精确控制。
可以使用温度传感器来实时监测水温，并根据设定的温度范围进行加热和停止加热。
另外，为了保证用户的安全，应增设过温保护装置和防干烧保护装置。
过温保护装置在温度超过设定范围时自动停止加热，防干烧保护装置在水位过低时切断电源，防止发热管干烧。
4. 控制面板设计开水器的控制面板应简单易懂，包括温度设定、启动/停止按钮等功能。
可以使用触摸屏或按钮来实现用户与开水器的交互操作。
5. 水位传感器开水器内部应配备水位传感器，以确保水箱内水位的精确测量。
水位传感器可以采用液位电极传感器或光电传感器等技术，根据水位变化自动调节加热和停止加热。
结论通过以上技术实现方案，可以设计出一款高效、安全、便捷的开水器产品。
基于单片机的全开电水热水器的设计
沈阳理工大学毕业设计（论文）题目：基于单片机的全开电水热水器的设计系别：信息与工程学院专业：测控技术与仪器学生姓名：闫圣坤指导教师：耿欣2011年 06月 15日摘要热水器是日常生活中的常用电器，此次课题的研究对象为一种新型的电热水器，与太阳能热水器相比，它功能强，成本低，是普通家庭的实用产品。
本设计研制了一个智能化的热水器系统，它在以往设计的热水器的基础上增加了微型单片机控制芯片，并且能够实现温度控制与显示、水位控制与显示功能，并可以调整温度上下限与水位下限，采用电位器与DS18B20来分别实现对水位与温度的采集，采用STC12C5A60S2实现对数据的分析与处理，系统完整功能完善，是新一代智能产品。
本文根据设计要求，介绍了总体设计方案、系统硬件与系统软件，重点介绍了系统功能模块设计的详细思路和实现方法，以及对系统关键技术详细说明，实现了单片机控制下的简单要求与实现过程，从科学、实用的角度实现了系统功能。
关键词：单片机；水位控制；温度控制；智能化AbstractWater heater is used in daily life, this topic research electric object for a new type of electric water heater, compared with solar energy water heater, it strong function, low cost, is ordinary family practical products.The design of the water heater developed an intelligent design system, which is in the past on the basis of the water heater increased miniature single-chip microcomputer control chip, and can realize temperature control and display, water level control and display, and can adjust the temperature upper limit, with water level by potentiometer and DS18B20 to realized respectively with the collection of temperature of water level, the STC12C5A60S2 make the data analysis and processing, the system is complete with perfect functions, a new generation of intelligent products.Based on the design requirements, describes the overall design, system hardware and system software, focusing on the detailed design of system function module ideas and methods, as well as key technical details of the system to realize the simple requirements of SCM under the control of the process and implementation , from a scientific and practical point of view to achieve the system functionality.Keywords:SCM; Water level control; Temperature control; intelligent目录1 引言 (1)2 系统的总体方案设计 (3)2.1 控制原理 (3)2.2 控制功能 (4)2.3 方案设计 (4)3 系统硬件设计 (6)3.1 单片机的硬件结构及特点 (6)3.1.1 单片机的引脚介绍 (6)3.1.2单片机最小系统的设计 (9)3.2 显示部分的电路设计 (10)3.3 按键部分的电路设计 (12)3.3.1 键盘的选择 (12)3.3.2 键盘的电路设计 (12)3.4 温度检测电路设计 (14)3.4.1 温度传感器的选用 (15)3.4.2 使用方法及电路设计 (15)3.5 液位检测电路设计 (18)3.5.1 电位器的选用 (18)3.5.2 电路设计 (18)3.6 电源部分的设计 (19)4 系统的软件设计 (21)4.1 控制系统的主程序功能及流程图 (21)4.1主程序流程图 (21)4.2按键程序流程图 (22)4.3定时器程序流程图 (25)4.4显示程序流程图 (26)4.5 A/D转换程序流程图 (27)5 调试 (29)5.1 硬件部分调试 (29)5.2 软件部分调试 (29)5.3 整体调试 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录A 英文文献 (34)附录B 中文翻译 (40)附录C 电路图 (45)附录D 程序 (46)1 引言热水器是现代家庭生活中的必需品, 目前中国大约有3～5亿个家庭，每个家庭至少需要一台热水器每5～6年更换一次，可想而知中国热水器市场有多大！热水器分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器三大类。
快热式家用电热水器的设计毕业设计论文
课题实践类别：项目承接与技术服务题目：快热式家用电热水器的设计课题实践课题及任务湖南工业职业技术学院课题实践开题报告书电气工程系电气自动化技术专业湖南工业职业技术学院课题实践考核表电气工程系电气自动化技术专业快热式家用电热水器的设计摘要热水器已成为日常生活中不可缺少的家用电器，设计制造更实用、更方便、更安全、更节能的热水器是产品设计师和生产厂家不断追求的目标。
快热式电热水器与普通电热水器最大的区别在于它取消了储水罐，热水随开随用，无须预热，减少了电能浪费。
另外，它还具有体积小，使用安全，安装方便等优点。
本设计要求用2位数码管显示出水温度和功率档位，设置3个按键分别为电源开关键、档位上调和下调键，出水温度超过65℃时停止加热，并蜂鸣报警，温度降低到45℃以下时恢复加热。
内胆温度超过105℃时停止加热，防止干烧。
本文首先介绍了系统的总体组成，硬件中先描述了整体结构和各模块的相互关系。
对于较新的可编程芯片又进一步介绍了其内部结构及外部特征。
本软件采用模块化设计。
在主程序模块下分成若干彼此独立的分模块，在各模块适当位置设置软件陷阱，进行冗余设计，在信号采集与处理程序中采用多种数字滤波的方法，以消除随机的尖脉冲千扰。
本系统可以实现对热水器水温的实时控制，程序的可移植性强，有很好的推广、应用价值。
性能达到目前国内的同类设备水平，且价格低廉。
关键字： 51系列单片机控制，LED数码显示，单片机，温度传感器，热敏传感器目录第一章热水器功能介绍 (2)1.1 功能要求 (2)第二章方案论证 (3)第三章系统硬件电路的设计 (5)3.1 加热控制电路 (6)3.2 温度检测电路 (7)3.3 键盘与显示电路 (8)3.4 核心部件单片机 (9)3.5 整流和稳压电路 (10)3.6 报警电路 (10)第四章系统程序的设计 (11)4.1 主程序 (11)4.2 显示扫描子程序 (12)4.3 按键扫描处理子程序 (15)4.4 加热控制程序 (15)4.5温度检测程序 (18)第五章调试及性能分析 (22)第六章系统的抗干扰措施 (23)6.1 系统干扰的来源 (23)6.2 硬件方面的抗干扰措施 (24)6.3 软件方面的抗干扰措施 (24)6.3.1 数字滤波消除数据采集误差 (24)6.3.2 利用“看门狗”技术来实现PC的快恢复 (24)6.3.3 指令冗余 (25)心得与总结 (26)参考文献 (27)附录一快热式电热水器硬件原理图 (28)附录二程序 (29)第一章热水器功能介绍1.1 功能要求当前，热水器已成为日常生活中﹑不可缺少的家用电器，设计制造更实用﹑更方便﹑更安全﹑更节能的热水器是产品设计师和生产厂家不断追求的目标。
毕业设计(论文)-即热式电热水器控制系统设计
太原科技大学毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：电子信息工程学院时间：说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。
目录摘要.............................................................................................................................. ABSTRACT (I)引言 0第1章系统功能需求分析与控制方案设计 (2)1.1 功能需求分析 (2)1.1.1 硬件功能需求分析 (2)1.1.2 软件功能需求分析 (3)1.2 控制方案设计 (3)1.3 执行器的选择 (5) (5)第2章系统硬件设计 (6)2.1 键盘输入电路的设计 (6)2.2 LCD1602显示电路的设计 (6)2.3 DS1302时钟电路的设计 (7)2.4 温度采集电路的设计 (8)2.4.1 DS18B20简介 (8)2.4.2 DS18B20电路的设计 (8)2.5 水流检测电路的设计 (9)2.6 加热驱动电路的设计 (9)2.6.1 大功率光耦MOC3042 (9)2.6.2 驱动电路的工作原理 (10)2.6.3 驱动电路的设计 (10)2.7 漏电保护技术 (11)2.8 本章小结 (12)第3章控制算法设计 (13)3.1 PID控制算法 (13)3.2 被控对象模型的建立 (13) (14)3.3.1 PID参数整定 (14)3.3.2 MATLAB仿真 (15)3.4 本章小结 (16)第4章系统软件设计 (17)4.1 软件系统总体设计 (17)4.2 键盘输入 (18)4.3 DS18B20测温 (19)4.3.1 DS18B20初始化 (19)4.3.2 DS18B20写数据 (20)4.3.3 DS18B20读数据 (21)4.3.4 DS18B20温度读取 (21)4.4 LCD1602显示 (22)4.4.1 LCD1602时序介绍 (22)4.4.2 LCD1602初始化 (23)4.5 PID算法的软件设计 (23)4.6 PWM输出 (24)4.7 本章小结 (24)第5章模拟仿真与结果分析 (26)5.1 显示模拟仿真 (26)5.2 加热模拟仿真 (27)5.3 结果分析 (27)第6章结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)附录A 系统整体电路图 (31)附录B 部分源程序 (32)摘要本文完成了即热式电热水器控制系统的设计。
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• 3、测试导热系数，按照 GB10294—1998 或 GB10295—1998。平均温度为 25℃
材料选择
• 加热内胆采用 SQS304 不锈钢： 直径 19cm，高为 34cm 或 41cm，保温材料采用白色泡 沫厚度为 2cm。 挤塑板导热系数一般小于 0.03w/m.k
内胆的表面积
• 19×3.14×34=2028cm2=0.2028cm2
• 19×3.14×41=2446cm2=0.2446 ㎡ • 胆厚： 1mm
内胆热导性能
• 内胆热导性能： • Φ=17w/m.k×0.24 ㎡×(95℃-25℃) • =17×0.24×70℃/1mm • =285.6 • =285000w/S • ≈7.9kw.h/10L • =0.79kw.h/L
聚氨脂导热系数一般小于 0.02w/m.k 不锈钢的 17w/m.k
3、计算公式 ：Φ=λa×（dt/dx） Φ为热流量 λ为导热系数 A 为传热面积
dt 表示微元厚度两面的温度差 dx 表示微元厚度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
内胆容量计量
• 19÷2=9.5cm
•
9.52×3.14×34=9635ml≈10L
•
9.52×3.14×41=11618ml≈11.6L
保温层的热导性能
• 保温层的热导性能： • 保温层表面积：略大于内胆表面积的； 保温层：厚 2mm • Φ=0.02w/m. ℃×0.2446 ㎡×(70℃/2mm) • =0.34244/2mm • Φ=0.02w/m. ℃×0.2446 ㎡×(70℃/2mm) • =0.34244W/2mm • =171.22w • =0.0475kw.h/L
• 综合：加热能耗 0.0816kw.h/L • 保温能耗 0.0064kw.h/L • 0.088kw.h/L≦0.095kw.h/L 达到标准要求
验证
电开水器设计
节能效率设计
依据标准
• CQC 3133—2011 商用开水器节能认证规范
材料特性
• 1、导热系数：（热导率）是指材料直接传导热量的能力；定义为：单位截面、 长度 在单位温差和单位时间内直接传导的热量。单位：瓦/米.开尔文 w/m.k； 1m 厚的材料，两侧表面温度为 1 度（1℃）、在 1 秒内通过 1 ㎡面积传递的热 量； 单位 w/m.k 瓦/米.度 k 可代替℃
理论水的能耗
• 理论水的能耗： • ( 4.2×103×11.62×70℃)/3×103 =1136.8S=0.315h • ( 4.2×103×1×70℃)/3×103 =98S=0.027h
• 能耗： 0.027h×3Kw=0.0816kw.h/L
• 4 小时△T 22℃所需能耗 • ( 4.2×103×10L×22℃)/(4×3600) =0.064kw.h 0.064kw.h/10L=0.0064kw.h/L