文 献 综 述
1 引言
1.1 研究背景
热水器是常见的家用电器，是提供家庭淋浴用水、热水或饮用水的电热家电，是现代社会家用电器中不可或缺的一部分。目前市场上主要有电热水器、太阳能热水器、燃气热水器等三种。燃气热水器的使用依赖燃料，不够环保，而且在使用过程中会因燃烧不充分而排出有毒气体, 容易造成安全事故, 且安装不方便, 要在墙上打洞, 安装排气扇,目前已逐渐被新兴的电热水器和太阳能热水器所取代；太阳能热水器作为新兴的热水器, 具有安全节能环保等优点, 但安装复杂、维护比较麻烦, 而且受天气影响较大，就我国的国情而言，难以实现大面积有效的推广；而电热水器具有安全、无污染、使用方便能够适用于任何天气、节能节水等优点，近年来越来越受消费者的青睐[1][2][3][4]。
目前市场上的电热水器主要分为贮水式和快热式。前者大多数采用机械式控制器，功率要求较低、安全性高，但存在加热时间长、精度低、可靠性差、控制不方便等不足。后者虽然具有加热速度快和体积小的优点，但需要的功率大，大多数家庭供电线路难以承受[5]。快热式电热水器又可以称作即热式电热水器，就是让通过机体的水流即刻转化成理想水温的热水器。它的问世是家用电热器具领域一次新的进步,弥补了其它热水器的不足,属于传统型热水器的替代产品,是家庭、公用住宅、小型饭店、宾馆理想的配套服务设施[6]。
在多方对比不同热水器以及不同工作模式的优缺点之后，本课题决定在利用单片机控制的基础上研究即热式电热水器系统，对该模式下工作系统进行设计和优化，对其存在的风险进行消除或控制，另外添加一些附加的功能以满足当代社会数字化、智能化的需求。
1.2 研究目的与意义
随着社会的不断发展和进步,为满足用户的需求,热水器技术也在不断发展和进步,现阶段,电热水器已经走进了千家万户,给用户的用水带来了极大便利。然而,在电热水器给用户带来便利的同时,也不可避免的存在着安全隐患,威胁着用户的生命财产安全,我国每年都有多起因使用电热水器而引起伤亡事故的事件发生,因此如何保证用户在使用电热水器的过程中的用电安全,减少事故发生,一直以来都是本领域技术人员关注的重点。现有的电热水器是通过水流量传感器霍尔元件来检测水流信号,当检测到用户有用水行为后,通过逻辑控制驱动智能漏电保护插头的脱扣器脱扣,以控制电热水器在通水时断电,保证用户电热水器的使用安全。当用户停止用水或者水流信号消失一段时间后,通过控制系统重新发送闭合指令控制智能漏电保护插头复位,三极自动闭合,以控制电热水器在断水时通电工作。但是现有的解决方案如果水流量传感器出现故障,则无法检测水流信号,电热水器在通水时智能漏电保护插头不能跳闸,用户依然在电热水器的工作状态下用水,存在一定的风险[7]。
另一方面，市场上传统的机械式电热水器控制精度低、可靠性差, 随着人们生活质量的提高, 人们对电热水器的要求也越来越趋向于智能化和数字化。
基于以上的目的和原因以及用户对产品的需求，有必要对电热器系统进行设计和优化，对可能出现的风险加以消除或控制，添加一些更加智能化、数字化、人性化的功能来满足用户需求。
