第一部分：前言

一、摘要

在太陽能熱水器流出的熱水，與自來水管流出的冷水混合流出過程中，由于普通機械式混水閥具有物理缺陷，導致最終的水溫不易調節，調節后不能穩定，中斷后又要重新調節。本項目針對這一問題，希望通過PIC32單片機，設計出能自動調節，穩定出水，水溫恒定的數字混水閥，讓太陽能熱水器的使用更加便利舒適，同時還能減少水資源的浪費。本項目具有很高的應用價值與不錯的市場潛力。

二、項目的立項依據

當前，在國家大力發展新能源的大環境下，水能、太陽能、生物質能等的開發利用得到了格外的重視。在這些領域中，太陽能熱水器則是太陽能成果應用中的一大產業，它以環保、安全、節能、衛生等優點，迅速贏得了廣大消費者的青睞。

2008年3月18日發布的《可再生能源發展“十一五”規劃》明確提出，到2010年，太陽能熱水器累計安裝量達到1.5億平方米。此外，在新農村建設中，不少地方都給予了不同程度的補貼，每臺太陽能熱水器多則補貼千元，少則一二百元。由此可以看出太陽能熱水器未來的發展前景是非常好的。

自2001年到2006年太陽能熱利用產業取得快速發展至今，太陽能熱水器的銷量每年都能略有增長或保持穩定。這期間，它的不少缺點也在持續的改進中。

在太陽能熱水器的諸多部件中，有一個是用戶們最經常接觸的，那就是混水閥——在洗浴過程中使用的閥門。它的一些缺陷也是用戶們最能直接體會到的：

一、普通機械混水閥非常的難以調解：用手進行的一個幅度很小的扭動可能會導致很大的水溫變化。

二、水溫的確定依靠人的感覺：這方面的主要問題在于用戶調節閥門后還要等很長一段時間才能確定真正的水溫，因為調節后的水從混水點流至噴頭處還有不短的距離。如果不合適還要再進行調整，不僅耗費時間，還很浪費水資源。

三、用戶如果中斷洗浴（例如需要涂抹浴液時）則需要關閉閥門，繼續洗浴則要再次進行調節。這樣一來，有不少用戶為了減少不便，甚至在不使用水的過程中也不關閉閥門，極大地浪費了水資源。

四、目前的太陽能熱水器，大多為落水式，即熱水管中的水壓完全由水在熱水器安置高度與用戶所在高度之間形成壓力提供。這樣的水壓提供方式往往不穩定，并且如果樓層高則較小，再加之自來水管水壓的不穩定，導致普通機械混水閥無法控制洗浴過程中水的壓力變化，最終的表現是：出水忽冷忽熱。

因此，研發“太陽能熱水器恒溫混水閥”的十分必要。這項成果，不僅具有廣闊的市場前景，同時也能節約水資源。

當前，雖然也有一些公司推出了“恒溫混水閥”，但多數都是使用熱應變能力強的金屬做彈簧或杠桿驅動閥門變化，這樣的改進雖取得一些進步，但仍然保留著機械式閥門的一些缺點，例如：不能實現精確地溫度控制，仍然需要用戶等待來測試水溫，并且對于水壓的調節能力也有限（體現在溫度調節范圍有限）。當前，也有一些數字類產品克服了這些缺點，但集成度往往很高，通常與太陽能熱水器搭配銷售。僅僅有幾款數字混水閥可以單獨銷售，但技術手段過于復雜，設備過于龐大（例如加裝水箱充當削減水壓影響的緩沖裝置），導致銷售價格卻出奇的高，難以被市場普遍接受，銷路很差。

所以，如果可以開發出成本相對較低而性能優良的數字恒溫混水閥，必定有廣泛的市場前景與應用價值。