Comment câbler un chauffe-eau à élément unique et un thermostat ?

Schéma de câblage du thermostat du chauffe-eau à élément unique

Pendant la saison des frissons et du gel jusqu'aux os, nous avons besoin d'eau chaude au lieu d'elle/lui. Si ce n'est pas le cas pour vous (ne mentez pas), je préfère dire la vérité "J'aime trop l'eau chaude par temps froid et neigeux".

Eh bien, nous ne racontons pas une histoire d'amour ici, mais voulons montrer comment gérer l'eau chaude en câblant le geyser d'eau chaude et l'installation du câblage du chauffe-eau électrique tutoriel.

Dans cette série, nous montrerons comment câbler différents chauffe-eau et thermostats comme, chauffe-eau monophasé, chauffe-eau triphasé (équilibré et déséquilibré), continu et non- installation continue (simultanée et non simultanée) du chauffe-eau, schéma de câblage des thermostats avec interrupteurs et calibre du disjoncteur.

Dans le premier didacticiel de base, nous montrerons comment câbler et installer un chauffe-eau à élément unique et un thermostat pour 120 V AC monophasé (US), 230 V AC monophasé (EU /UK) et 240V AC deux lignes US. Commençons maintenant.

• Câblage de chauffage associé :  Comment câbler le thermostat d'un chauffe-eau 120 V – Non simultané ?

Chauffe-eau à élément unique avec câblage de thermostat

Un seul élément et un thermostat sont généralement utilisés dans les chauffe-eau plus petits et au point d'utilisation conçus pour le courant alternatif monophasé de 120 V ou 230 V.

Le thermostat utilisé dans un chauffe-eau électrique à élément unique est différent du chauffe-eau à élément double (double). En d'autres termes, il y a deux vis sur le côté droit d'un interrupteur de thermostat à élément unique qui est fixé à l'élément chauffant, tandis qu'un thermostat à deux éléments a 3 vis sur le côté droit.

• Câblage de chauffage associé :  Comment câbler un thermostat de chauffe-eau simultané de 120 V ?

Voyons différents schémas de câblage pour les thermostats de chauffe-eau à élément unique comme suit.

Câblage du thermostat du chauffe-eau à élément unique monophasé 120 V CA

Dans cette connexion de câblage, la ligne de phase (L) du panneau principal 120 V/240 V (disjoncteur SP) est connectée au L₁ visser le thermostat puis laisser le T₂ terminal qui est en outre connecté à l'élément chauffant unique. Par contre, le neutre (N) est directement relié à la seconde borne de l'élément chauffant. La terre ou terre "G" est connectée à la boîte de jonction du chauffe-eau.

La puissance nominale de l'élément du chauffe-eau est de 3 kW. Étant donné que la tension d'alimentation est de 120 V, il consomme un courant maximal de 25 ampères (loi d'Ohm : I =P/V). De cette façon, un disjoncteur de 30 A et un fil de calibre 8 pour la ligne et le neutre conviennent selon la cote. Le courant maximum de sécurité du disjoncteur est de 80 %, soit 30 A x 0,8 =24 A. En d'autres termes, le disjoncteur doit être évalué à environ 125 % du courant à pleine charge, c'est-à-dire un courant de charge de 25 A x 125 % =31,25 A. Ainsi, le disjoncteur de 30 A le plus proche peut être utilisé.

Connexion du câblage du thermostat à élément unique monophasé 240 V et 120 V AC

Le même thermostat peut être câblé à la fois pour 120 V CA (ligne et neutre) et 240 V CA (deux lignes ou fils de phase). Dans le schéma de câblage du chauffe-eau suivant, un élément chauffant unique de 3 000 watts est illustré connecté à 120 V CA ainsi qu'à 240 V CA.

Les connexions de câblage pour les monophasés 120 V et 240 V sont les mêmes, c'est-à-dire que la ligne est connectée au L₁ terminal tandis que le neutre ou la deuxième ligne est connecté au L₃ Terminal. L'élément chauffe-eau est connecté au thermostat via T₂ aussi chaud et L₄ comme neutre. La couleur noire est "Neutre" tandis que le rouge est "Phase ou Ligne" et le fil jaune/vert est utilisé pour la terre/terre. Les couleurs sont utilisées pour montrer les fins de connexion du câblage et peuvent varier en fonction des différentes zones et de l'emplacement. Veuillez suivre vos propres codes et réglementations. Pour plus de détails, consultez la note de bas de page pour les codes de couleur de câblage et les niveaux de tension de NEC et IEC.

Dans une connexion de 120 V, l'élément chauffant de 3 000 watts consomme un courant de 25 A, donc des fils de calibre 8 pour le neutre et la ligne ont été utilisés avec un disjoncteur ou un fusible de 30 A.

En connexion 240 V, l'élément chauffant de 3 kW consomme un courant de 12,5 A, ainsi un fil de calibre 12 pour les deux lignes et des disjoncteurs de protection contre les surintensités de 15 A peuvent être utilisés.

• Message connexe :  Comment câbler un thermostat de chauffe-eau 240 V – Non continu ?

Schéma de câblage du thermostat à élément unique 230 V, 240 V et 120 V CA

Le schéma de chauffe-eau suivant montre différentes connexions, c'est-à-dire monophasé 120 V AC et 240 V biphasé aux États-Unis (NEC) tandis que monophasé 230 V AC au Royaume-Uni et dans l'UE (IEC).

Dans le premier cas, un chauffe-eau à élément unique de 2,8 kW est connecté au 120 V CA (ligne et neutre) qui consomme un courant de 23,33 ampères.

En cas de 120 V CA monophasé (ligne et neutre), des fils de calibre 8 sont utilisés avec un disjoncteur de 30 ampères et un interrupteur unidirectionnel (SPST =Single Pole Single Throw) ayant un courant nominal de 30 A et la limite de courant de sécurité est de 24 A (30 A x 80 %). En d'autres termes, 23A x 1,25 =28,75. La cote la plus proche est un disjoncteur de 30 A qui convient à une utilisation dans un chauffe-eau de 120 V et 2 800 watts.

En cas de 240 V CA (États-Unis) ou de 230 V CA (UE/Royaume-Uni), un chauffe-eau à élément unique de 5,5 kW est connecté à la tension d'alimentation via un disjoncteur de 30 A et une voie unique interrupteur où le circuit de l'élément tire 22,91 A en 240 V deux lignes et 23,91 A en 230 V ligne et neutre.

La connexion de câblage est la même malgré les deux fils connectés au L₁ et L₃ sont deux lignes directes en cas de 240V AC tandis que le L₁ est chaud et L₃ est neutre en cas de 230V AC. Pour 22.91A ou 23.91A, un fil de calibre 10 convient avec un interrupteur 30A et un disjoncteur de protection comme indiqué dans le schéma de câblage.

Bon à savoir :

• Un thermostat à deux éléments peut être utilisé pour un chauffe-eau à un seul élément.
• Un thermostat à un seul élément ne peut pas être utilisé pour un chauffe-eau à deux éléments.
• Un thermostat à élément unique ne peut être utilisé que pour des éléments doubles en cas de fonctionnement simultané (continu) d'éléments redondants qui nécessitent des connexions de câblage différentes (nous le montrerons dans les prochains articles de cette série).
• Un élément de chauffe-eau de 240 V CA peut être connecté au 120 V CA.
• Un élément de chauffe-eau 120 V CA ne peut pas être utilisé pour 240 ou 230 V.
• Un thermostat supérieur de 240 V ne peut pas être utilisé avec un chauffe-eau à élément unique car le thermostat à élément unique ressemble au thermostat supérieur du thermostat à élément double. Des précautions doivent être prises pour remplacer le thermostat approprié.
• Le disjoncteur 30 A et le fil de calibre 10 peuvent être utilisés sur un chauffe-eau 240 V AC
• Un interrupteur de 15 A, 120 V peut être utilisé sur un circuit de 20 A, 120 V.
• Un interrupteur conçu pour 20 A, 120 V ne peut pas être utilisé sur des circuits domestiques de 15 A, 120 V.
• Un interrupteur conçu pour 120 V ne peut pas être utilisé sur des circuits de 240 V et vice versa.
• Un interrupteur 240 V peut être utilisé sur un circuit 120 V si l'intensité nominale est la même.
• Un interrupteur 120 V ne peut pas être utilisé sur un circuit 240 V même si le courant nominal en ampères est le même.
• Un disjoncteur surdimensionné utilisé pour la protection peut endommager le chauffe-eau ou d'autres appareils connectés et même provoquer un incendie en raison d'une surchauffe.
• Un interrupteur surdimensionné est acceptable, mais une valeur nominale inférieure au courant de charge peut faire fondre les contacts de l'interrupteur.
• Un disjoncteur sous-dimensionné ou de même calibre avec un disjoncteur de courant de charge peut déclencher et réinitialiser le circuit encore et encore. Utilisez la bonne taille de disjoncteur.

De plus, un commutateur évalué pour :

• 120 V ne peut être utilisé que pour 120 V.
• Le 240 V peut être utilisé pour le 120 V, le 240 V mais pas pour le 277 V (applications commerciales)
• 120-277 peut être utilisé pour 120 V, 240 V et 277 V.

Câblage de chauffe-eau connexe : Comment câbler un thermostat de chauffe-eau simultané de 240 V ?

Tableau des tailles de protection de disjoncteur et de calibre de fil pour chauffe-eau

Le tableau suivant indique la taille du disjoncteur en ampères et la taille du fil de cuivre en calibre pour 120 V, 208 V et 240 V CA.

Puissance de l'élément	Taille du disjoncteur			Taille du fil de cuivre en jauge
	120 V	208 V	240 V	120 V	208 V	240 V
1 500	20 A	15 A	15 A	12	14	14
1 700	20 A	15 A	15 A	12	14	14
2 000	25 A	15 A	15 A	10	14	14
2 500	30 A	15 A	15 A	10	14	14
3 000	35 A	20 A	20 A	8	12	12
3 500	–	25 A	20 A	–	10	12
3 800	–	25 A	20 A	–	10	12
4 000	–	25 A	25 A	–	10	10
4 500	–	30 A	25 A	–	10	10
5 000	–	30 A	30 A	–	10	10
5 500	–	35 A	30 A	–	8	10
6 000	–	40 A	35 A	–	8	8
9 000	–	–	50 A	–	–	8

Moins de 1500 watts peuvent être câblés de calibre 14 avec une protection de 15 A. Suivez les codes locaux.

Vous trouverez ci-dessous le tableau de la protection contre les surintensités par disjoncteur ou fusible en ampères et calibre de fil basé sur le tableau NEC 310-16 en tenant compte de la température de 75 C ^o pour les chauffe-eau, les éléments vont de 3kW à 12kW pour 208V, 240V, 277V et 480V AC.

Puissance de l'élément	Étapes	Taille du disjoncteur (Amp)				Taille du fil de cuivre en jauge
		208 V	240 V	277 V	480 V	208 V	240 V	277 V	480 V
3kW	1	20 A	20 A	15 A	15 A	12	12	14	14
	3	20 A	20 A	–	15 A	12	12	–	14
3.8kW	1	25 A	20 A	–	–	10	10	–	–
	–	–	–	–	–	–	–	–	–
4kW	1	25 A	25 A	20 A	15 A	10	10	12	14
	3	25 A	25 A	–	15 A	10	10	–	14
4,5kW	1	30 A	25 A	25 A	15 A	10	10	10	14
	3	30 A	25 A	–	15 A	10	10	–	14
5kW	1	30 A	30 A	25 A	15 A	10	10	10	14
	3	30 A	30 A	–	15 A	10	10	–	14
5,5kW	1	35 A	30 A	25 A	15 A	8	10	10	14
	3	35 A	30 A	–	15 A	8	10	–	14
6kW	1	40 A	35 A	30 A	20 A	8	8	10	12
	3	35 A	30 A	–	15 A	8	10	–	14
8kW	1	50 A	45 A	40 A	25 A	8	8	8	10
	3	45 A	40 A	–	20 A	8	8	–	12
9kW	1	–	50 A	45 A	25 A	–	8	8	10
	3	50 A	45 A	–	25 A	8	8	–	10
10kW	1	–	–	50 A	30 A	–	–	8	10
	3	–	50 A	–	25 A	–	8	–	10
11kW	1	–	–	50 A	30 A	–	–	8	10
	3	–	50 A	–	25 A	–	8	–	10
12kW	1	–	–	–	35 A	–	–	–	8
	3	–	–	–	30 A	–	–	–	10

IEC and NEC Wiring Color Codes

Code couleur du câblage :

The wiring color codes vary in different regions. You may use the specific area wiring color codes i.e. IEC – International Electrotechnical Commission  (UK, EU etc) or NEC (National Electrical Code [États-Unis et Canada] où ;

NEC :

• Single Phase 120V AC:

Noir  = Phase  or Line , White  = Neutral  and Green /Jaune  = Earth Conductor

• Three Phase 240V, 208V or 277 AC:

Noir  = Phase 1  or Line 1 , Red  = Line 2, Blue =Line 3 &White / Gray =Neutral  et Vert /Jaune  = Earth Conductor

CEI :

• Single Phase 230V AC:

Brown  = Phase  or Line , Blue  = Neutral  and Green  = Earth Conductor

• Three Phase 400V or 415V AC:

Gris = Phase 1  or Line 1 , Black  = Line 2, Brown =Line 3, Blue =Neutral  and Green = Earth Conductor

The wire gauge and circuit breaker size for water heater charts are given below as a reference to download for later use.

Précautions générales

• Electricity is our enemy, if you give it a chance to kill you, remember, they will never miss it. Please read all caution and instructions while doing this tutorial in practical.
• Don’t guess. Always disconnect the power source by switching off the main circuit breaker before servicing, repairing or installing electrical equipment.
• Utilisez la tension et l'ampérage appropriés de l'interrupteur avec la taille de fil appropriée et la taille appropriée du disjoncteur en fonction de la charge nominale.
• N'essayez jamais de travailler sur l'électricité sans conseils et soins appropriés.
• Work with electricity only in presence of those persons who have good knowledge and practical work and experience who know how to deal with electricity.
• Read all the instructions and cautions and follow them strictly.
• Doing your own electrical work is dangerous as well as illegal in some areas. Contact the licensed electrician or the power supply company before practicing any change in electrical wiring connection.
• L'auteur ne sera pas responsable des pertes, blessures ou dommages résultant de l'affichage ou de l'utilisation de ces informations ou si vous essayez un circuit dans le mauvais format. Donc s'il vous plait! Soyez prudent car tout est une question d'électricité et l'électricité est trop dangereuse.

In this basic post, we discussed the single element electric water heater and thermostat wiring . In our next posts, we will be showing the simultaneous and non simultaneous, three phase water heater installation and how to control them. Also, let us know in the comment box below with valuable suggestions or if you need help with a specific wiring tutorial. Stay tuned and share with your friends.

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