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AT89C51单片机即热式电热水器控制系统的设计(3)
全性能差、
机械
结构不可靠、3KW 的耗电功率不适合当时的家庭实际用电、单位
时间出水量太小(相当 2 升的燃气快速热水器)等原因,满足不了日常使用要
求,很快被禁止生产,退出市场[3]
。近几年,人们生活水平得到不断提高,随着
全国电网的改造、电的普及、电价的大幅度下调,以及用电设施的改善,均为电
热水器的迅速普及提供了有利的条件。根据国家住宅设计规范(GF50096—1999)
现有商品住房的电器线路导线必须采用铜芯线,每套住宅进线截面积不小于
10mm2,分支引线不得小于2.5mm2
,电表规格不得小于20(40)A。所以,现购新标
准住宅用户,都有条件使用上述这种安全、方便的即热式产品,产品万无一失,
安全系数达100%。通过检测,即热式比传统的热水器可节省4 0%的能耗,用多少
热水加热多少,没有热水用不完时的浪费和使用中途热水供应不足的现象,热水
利用率100%,因为它既不需要提前预热,也不需保温,省去了大量的额外开支,
给用户带来真正的实惠。即热式产品作为新型环保产品在我国广泛使用已是大势
所趋,符合现代消费潮流[4]。
参考国外的发展经验,在曾经是燃气和储水式电热水器天下的欧洲,即热式
电热水器的市场经过近20年的发展,市场占有率已达到40%-80%。从市场需求量
来讲,国内目前即热式电热水器年产销量在60万~80万台,但是市场份额不足整
个热水器行业的5%。这意着即热式电热水器将迎来快速发展的时期。同时2009年开始实施的《家用和类似用途电器的安全 快热式热水器的特殊要求》
(GB4706.11-2008)即热式电热水器的标准以及即将颁布实施的即热式电热水器
新的国家标准,对即热式电热水器的安全和性能进行了规定, 因此进行技术革新,
打造优势品牌,开发设计更加节能、环保、安全、方便的即热式电热水器是各大
企业今后发展的主要目标[5]。
2.2 即热式电热水器的基本工作原理
即热式电热水器(ELECTRIC TANKLESS WATER HEATER)普通电热水器的区别
为取消了储水罐,热水随开随用,无需预热,减少了电能的浪费。
即热式电热水器工作原理如图 2.1 所示,水温为 T0、流量为 q0 的冷水从进
水管流入热水器,经功率为 W 的电热元件,加热后变成温度为 T的热水,由出水
管流出。这种热水器的功率较大,可持续提供热水。
典型的即热式电热水器主要由加热槽板、压力传感器、功率调节器、水量调
节龙头、进水管和出水管部件等组成,其中加热槽板是即热式电热水器的关键部
件,其结构示意图如图 2.2所示,由槽权、密封圈、盖和电热元件组成,其中电
热元件位于槽板的槽中。
即热式电热水器是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加热。又因
水槽似蛇形,所以进水口流入的冷水是逐步被加热的,在出水口处便可得到温度
较高的热水。
图 2.2 即热式电热水器加热槽板结构图
2.3 系统总模块概述
按照上文即热式电热水器的功能要求,根据即热式电热水器的工作原理,采
用自顶向下的模块设计方法,将即热式电热水器分为电源电路、单片机控制器、
温度检测电路、按键输入电路、LED 数码管及指示灯电路、报警电路、加热控制
电路等模块,即热式电热水器系统组成框图如图 2.3 所示。通过电源电路将市电
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风电场接入对电网电能质量影响的研究
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