¿Cómo cablear un calentador de agua de un solo elemento y un termostato?

Diagrama de cableado del termostato del calentador de agua de elemento único

En la temporada de escalofríos y congelación hasta los huesos, necesitamos agua caliente en lugar de ella/él. Si este no es tu caso (no digas una mentira), prefiero decir la verdad "Me encanta demasiado el agua caliente en el clima frío y con nieve".

Bueno, aquí no estamos contando una historia de amor, pero queremos mostrar cómo manejar el agua caliente conectando el géiser de agua caliente y instalación de cableado de calentador de agua eléctrico tutorial.

En esta serie, mostraremos cómo cablear diferentes calentadores de agua y termostatos, como calentadores de agua monofásicos, calentadores de agua trifásicos (equilibrados y desequilibrados), continuos y no continúa la instalación del calentador de agua (simultáneo y no simultáneo), el diagrama de cableado de los termostatos con los interruptores y la clasificación del disyuntor.

En el primer tutorial básico, mostraremos cómo cablear e instalar un calentador de agua de un solo elemento y un termostato para 120 V CA monofásico (EE. UU.), 230 V CA monofásico (UE /UK) y 240V AC dos líneas US. Ahora comencemos.

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Calentador de agua de elemento único con cableado de termostato

Un solo elemento y un termostato generalmente se usan en calentadores de agua más pequeños y de punto de uso diseñados para una sola fase de 120 V o 230 V CA.

El termostato que se usa en un calentador de agua eléctrico de un solo elemento es diferente del calentador de agua de elemento doble (dual). En otras palabras, hay dos tornillos en el lado derecho en un interruptor de termostato de un solo elemento que está fijado al elemento calefactor, mientras que un termostato de dos elementos tiene 3 tornillos en el lado derecho.

• Cableado del calentador relacionado:  ¿Cómo cablear el termostato del calentador de agua simultáneo de 120 V?

Veamos diferentes diagramas de cableado para termostatos de calentadores de agua de un solo elemento de la siguiente manera.

Cableado del termostato del calentador de agua monofásico de elemento único de 120 V CA

En esta conexión de cableado, la línea de fase (L) del panel principal de 120 V/240 V (disyuntor SP) está conectada a L₁ enroscar el termostato y luego dejar la T₂ terminal que se conecta además al elemento calefactor único. Por otro lado, el neutro (N) está conectado directamente al segundo terminal del elemento calefactor. La tierra o tierra “G” está conectada a la caja de conexiones del calentador de agua.

La clasificación del elemento del calentador de agua es de 3kW. Como la tensión de alimentación es de 120 V, consume una corriente máxima de 25 amperios (ley de Ohm:I =P/V). De esta manera, un disyuntor de 30 A y un cable de calibre 8 tanto para la línea como para el neutro es adecuado según la clasificación. La corriente máxima segura del disyuntor es del 80 %, es decir, 30 A x 0,8 =24 A. En otras palabras, el disyuntor debe tener una capacidad nominal de aproximadamente el 125 % de la corriente a plena carga, es decir, 25 A de corriente de carga x 125 % =31,25 A. Por lo tanto, se puede usar el disyuntor de 30 A más cercano.

Conexión de cableado del termostato monofásico de elemento único de 240 V y 120 V CA

El mismo termostato se puede cablear para 120 V CA (línea y neutro) y 240 V CA (dos líneas o cables de fase). En el siguiente diagrama de cableado del calentador de agua, se muestra un elemento calefactor único de 3000 vatios conectado a 120 V CA, así como a 240 V CA.

Las conexiones de cableado para monofásicos de 120 V y 240 V son las mismas, es decir, la línea está conectada a la L₁ mientras que el neutro o la segunda línea están conectados al L₃ Terminal. El elemento del calentador de agua está conectado al termostato a través de T₂ como caliente y L₄ como neutral. El color negro es "Neutro", mientras que el rojo es "Fase o línea" y el cable amarillo/verde se usa para conexión a tierra. Los colores se utilizan para mostrar los fines de conexión del cableado y pueden variar según las diferentes áreas y ubicaciones. Por favor siga sus propios códigos y regulaciones. Para obtener más detalles, consulte la nota al pie de página para conocer los códigos de colores de cableado y los niveles de voltaje de NEC e IEC.

En una conexión de 120 V, el elemento calefactor de 3000 vatios consume una corriente de 25 A, por lo que se han usado cables de calibre 8 para el neutro y la línea con un interruptor o fusible de 30 A.

En una conexión de 240 V, el elemento calefactor de 3 kW consume una corriente de 12,5 A, por lo que se puede usar un cable de calibre 12 para ambas líneas y disyuntores de protección contra sobrecorriente de 15 A.

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Diagrama de cableado del termostato de elemento único de 230 V, 240 V y 120 V CA

El siguiente diagrama del calentador de agua muestra diferentes conexiones, es decir, monofásico de 120 V CA y 240 V bifásico en EE. UU. (NEC), mientras que monofásico de 230 V CA en el Reino Unido y la UE (IEC).

En el primer caso, un calentador de agua de un solo elemento de 2,8 kW se conecta a la CA de 120 V (línea y neutro) que consume una corriente de 23,33 amperios.

En el caso de una sola fase de 120 V CA (línea y neutro), se utilizan cables de calibre 8 con un disyuntor de 30 amperios y un interruptor de una vía (SPST =Single Pole Single Throw) teniendo una corriente nominal de 30A y el límite seguro de corriente es de 24A (30A x 80%). En otras palabras, 23A x 1,25 =28,75. La clasificación más cercana es un disyuntor de 30 A que es adecuado para usar en un calentador de agua de 120 V y 2800 vatios.

En el caso de 240 V CA (EE. UU.) o 230 V CA (UE / Reino Unido), se conecta un calentador de agua de un solo elemento de 5,5 kW a la tensión de alimentación a través de un disyuntor de 30 A y de una vía interruptor donde el circuito del elemento consume 22,91 A en dos líneas de 240 V y 23,91 A en línea de 230 V y neutro.

La conexión del cableado es la misma a pesar de que ambos cables están conectados a la L₁ y L₃ son dos líneas vivas en caso de 240V AC mientras que la L₁ es Caliente y L₃ es Neutro en caso de 230V AC. Para 22,91 A o 23,91 A, un cable de calibre 10 es adecuado con un interruptor de 30 A y un disyuntor de protección, como se muestra en el diagrama de cableado.

Es bueno saberlo:

• Se puede usar un termostato de dos elementos para un calentador de agua de un solo elemento.
• No se puede usar un termostato de elemento único para un calentador de agua de elemento doble.
• Un termostato de un solo elemento solo se puede usar para elementos duales en caso de operación simultánea (continua) de elementos redundantes que necesitan diferentes conexiones de cableado (lo mostraremos en las próximas publicaciones de esta serie).
• Se puede conectar un elemento calentador de agua de 240 VCA a la CA de 120 V.
• Un calentador de agua de 120 V CA no se puede usar para 240 o 230 V.
• Un termostato superior de 240 V no se puede usar con un calentador de agua de elemento único, ya que el termostato de elemento único se parece al termostato superior del termostato de elemento doble. Se debe tener cuidado al reemplazar el termostato apropiado.
• Se puede usar un disyuntor de 30 A y un cable de calibre 10 en un calentador de agua de 240 V CA
• Se puede usar un interruptor clasificado para 15 A, 120 V en un circuito de 20 A, 120 V.
• Un interruptor clasificado para 20 A, 120 V no se puede usar en circuitos domésticos de 15 A, 120 V.
• Un interruptor clasificado para 120 V no se puede usar en circuitos de 240 V y viceversa.
• Se puede usar un interruptor de 240 V en un circuito de 120 V si el amperaje es el mismo.
• No se puede usar un interruptor de 120 V en un circuito de 240 V, incluso si la clasificación de corriente en amperios es la misma.
• Un disyuntor de gran tamaño utilizado como protección puede dañar el calentador de agua u otros aparatos conectados e incluso provocar un incendio debido al sobrecalentamiento.
• Un interruptor de gran tamaño está bien, pero una clasificación inferior a la corriente de carga puede derretir los contactos del interruptor.
• Un disyuntor de tamaño inferior o de la misma clasificación con un disyuntor de corriente de carga puede dispararse y restablecer el circuito una y otra vez. Use el tamaño correcto de rompedor.

Además, un interruptor calificado para:

• 120 V solo se puede usar para 120 V.
• 240 V se puede usar para 120 V, 240 V pero no para 277 V (aplicaciones comerciales)
• 120-277 se puede usar para 120 V, 240 V y 277 V.

Cableado del calentador de agua relacionado: ¿Cómo cablear el termostato del calentador de agua simultáneo de 240 V?

Tabla de tamaños de protección de disyuntor y calibre de cable para calentador de agua

La siguiente tabla muestra el tamaño del disyuntor en amperios y el tamaño del cable de cobre en calibre para 120 V, 208 V y 240 V CA.

Potencia del elemento	Tamaño del disyuntor			Tamaño del cable de cobre en calibre
	120 V	208 V	240 V	120V	208 V	240 V
1500	20 A	15 A	15 A	12	14	14
1700	20 A	15 A	15 A	12	14	14
2000	25 A	15 A	15 A	10	14	14
2500	30 A	15 A	15 A	10	14	14
3000	35 A	20 A	20 A	8	12	12
3500	–	25 A	20 A	–	10	12
3800	–	25 A	20 A	–	10	12
4000	–	25 A	25 A	–	10	10
4500	–	30 A	25 A	–	10	10
5000	–	30 A	30 A	–	10	10
5500	–	35 A	30 A	–	8	10
6000	–	40 A	35 A	–	8	8
9000	–	–	50 A	–	–	8

Menos de 1500 Watts se pueden cablear calibre 14 con protección 15A. Siga los códigos locales.

A continuación se muestra el cuadro de disyuntores o fusibles de protección contra sobrecorriente en amperios y calibre de cable según la tabla NEC 310-16 considerando la temperatura de 75C ^o para elementos de calentadores de agua van desde 3kW a 12kW para 208V, 240V, 277V y 480V AC.

Potencia del elemento	Fases	Tamaño del disyuntor (amperios)				Tamaño del cable de cobre en calibre
		208V	240V	277V	480V	208V	240V	277V	480V
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

Wiring Color Code:

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  [US &Canada] where;

NEC:

• Single Phase 120V AC:

Black  = Phase  or Line , White  = Neutral  and Green /Yellow  = Earth Conductor

• Three Phase 240V, 208V or 277 AC:

Black  = Phase 1  or Line 1 , Red  = Line 2, Blue =Line 3 &White / Gray =Neutral  y Verde /Yellow  = Earth Conductor

IEC:

• Single Phase 230V AC:

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

• Three Phase 400V or 415V AC:

Grey = 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.

General Precautions

• Electricity is our enemy, if you give it a chance to kill you, remember, they will never miss it. Lea todas las precauciones e instrucciones mientras realiza este tutorial en la práctica.
• Don’t guess. Always disconnect the power source by switching off the main circuit breaker before servicing, repairing or installing electrical equipment.
• Use el voltaje y la clasificación de amperaje adecuados del interruptor con el tamaño de cable adecuado y el tamaño adecuado del disyuntor según la clasificación de carga.
• Nunca intente trabajar con electricidad sin la orientación y el cuidado adecuados.
• Trabaje con electricidad solo en presencia de aquellas personas que tengan buenos conocimientos y trabajo práctico y experiencia que sepan cómo manejar la electricidad.
• 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.
• El autor no será responsable de pérdidas, lesiones o daños derivados de la visualización o el uso de esta información o si prueba cualquier circuito en el formato incorrecto. ¡Así que por favor! Tenga cuidado porque todo se trata de electricidad y la electricidad es demasiado peligrosa.

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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