Domine a Comutação 120V/240V para Aquecedores Elétricos: Passos Fáceis e Economia

Como Alternar Circuito de Aquecedor de Água Entre 240V e 120V usando Interruptores?

Na série de fiação de aquecedor elétrico de água, mostraremos como alterar a tensão de entrada do aquecedor de água de 120V para 240V e vice-versa usando interruptor 3-way, interruptores DPDT e temporizador T106.

Este método é usado para reduzir a conta de eletricidade. Em outras palavras, você pode operar o aquecedor elétrico de água em 240V CA quando os preços são mais baixos ou mesma taxa de preço para horários de pico e operação normal ou quando recuperação mais rápida de água quente é necessária.

Você pode voltar a operar o aquecedor elétrico de água em 120V durante horários de pico para reduzir a conta elétrica ou quando menos água quente é necessária.

Lembre-se que o mesmo aquecedor de água com mesma potência nominal pode operar tanto em 120V quanto 240V CA.

Como sabemos, o mesmo aquecedor de água especificado para 240V pode ser operado em 120V. Lembre-se que você não pode operar um aquecedor de água de 120V em 240V CA. Se o fizer, o elemento do aquecedor pode danificar ou queimar, o que pode levar a incêndio. Veja as seguintes diretrizes.

• ❌ Você não pode conectar um aquecedor de água nominal de 120V a 240V ou 277V
• ❌ Você não pode conectar um aquecedor de água nominal de 240V a 277V ou 480V
• ✔️ Você pode conectar um aquecedor de água de 240V a 208 ou 120V CA. (Aquecimento mais lento)

Para o último, a operação de aquecimento será 1/4 mais lenta e opção adequada para operação fora de pico.

Quando operamos um aquecedor elétrico de água de 240V CA em alimentação de 120V CA, reduzirá a quantidade de dissipação de calor no tanque do aquecedor. Em outras palavras, um aquecedor de água de 4500 Watts aquecerá mais lentamente em 120V CA em vez de 240V CA porque a potência total cai quando a tensão é reduzida. Este é o mesmo caso quando alimentamos 120V a uma lâmpada nominal de 240V, ela brilhará mais fraca comparada à alimentação nominal de 240V.

Fórmula de conversão para 240V CA para 120V CA

No caso de elementos de aquecedor de água de 4500 Watts,

( 120V / 240V )²

0,5 x 0,5 = 0,25

Dessa forma, um aquecedor de água de 4500 Watts consumirá

4500 Watts quando operado em 240V e

4500 W x 0,25 = 1125 W

1125 Watts quando operado em 120V.

Veja abaixo os diferentes métodos mostrando conversão de 120V e 240V CA para aquecedor de água.

Alternar aquecedor de água entre 120V e 240V usando Interruptor 3-Way

Para alternar o circuito entre 120V e 240V para aquecedor de água usando um interruptor 3-way de 30 amperes, basta conectar uma linha (L₁) do quadro de distribuição principal via disjuntor de 30A ao aquecedor de água. Conecte a segunda linha (L₂) do disjuntor e neutro do quadro de distribuição ao terminal superior e terminal inferior do interruptor three-way, respectivamente. O terminal comum à esquerda deve ser conectado ao aquecedor de água. Não se esqueça de conectar o interruptor 3-way e o aquecedor de água ao fio de terra/aterramento.

Funcionamento do Circuito:

• Posição Superior do Interruptor 3-Way = L₁ e L₂ conectados ao Aquecedor de água = 240V CA
• Posição Inferior do Interruptor 3-Way = L₁ e Neutro conectados ao aquecedor de água = 120V CA.

Alternar aquecedor de água entre 120V e 240V usando Interruptor Bipolar Dupla Comutação (DPDT)

A mesma operação pode ser feita via interruptor DPDT (duplo polo dupla comutação) de dois polos como acima. Para fazer isso, basta conectar L₁ diretamente ao aquecedor de água através de disjuntor de 30A. L2 do disjuntor e Neutro do quadro de distribuição principal devem ser conectados aos terminais A2 e B2 no lado direito do interruptor DPDT de 2 polos. O terminal L2 do interruptor DPDT deve ser conectado diretamente ao aquecedor de água. Faça o aterramento adequado do interruptor bipolar dupla comutação e aquecedor de água como mostrado abaixo.

Funcionamento do Circuito:

• Posição Superior do Interruptor DPDT = L₁ e Neutro conectados (através dos terminais B₂ e L₂) ao aquecedor de água = 120V CA
• Posição Inferior do Interruptor DPDT = L₁ e L₂ conectados (através dos terminais A₂ e L₂) ao aquecedor de água = 240V CA.

Alternar aquecedor de água entre 120V e 240V usando Interruptor DPDT com Posição Central Desligada

Os dois métodos mencionados acima apenas alternam o circuito entre 120V e 240V. Para adicionar uma operação adicional, ou seja, 120V, Desligado e 240V, podemos usar interruptor DPDT bipolar com posição central desligada.

Para fazer isso, basta seguir a configuração de fiação conforme dada no diagrama de fiação abaixo. Use disjuntor de 30A para 240V e disjuntor de 20A para 120V.

Funcionamento do Circuito:

• Posição Superior do Interruptor DPDT = L e Neutro conectados (através dos terminais B₁, L₁ e B₂, L₂) ao Aquecedor de água = 120V CA
• Posição Central do Interruptor DPDT = Interruptor DESLIGADO – Nenhuma alimentação ao aquecedor de água.
• Posição Inferior do Interruptor DPDT = L₁ e L₂ conectados (através dos terminais A₁, A₂ e L₂) ao aquecedor de água = 240V CA.

Alternar aquecedor de água entre 120V e 240V usando Temporizador T106

Para fazer isso, basta mover o fio do motor do relógio de COM para NO (Normalmente Aberto). Esta configuração funcionará para ambos 120V e 240V, enquanto 120V consumirá 25% da potência nominal total de 4500 Watts, que é 1125 Watts no caso de 120V.

Métodos adicionais para aquecedor de água 120V a 240V e vice-versa são usando chave de transferência automática ou manual (chave de mudança), usando temporizador (T106, T1906, T1975, etc) ou temporizador SPDT com configuração de relé seco NO NC ajustando o DIP switch para 120V.

Nota: Realize teste de continuidade para terminal do interruptor antes da fiação e instalação. Use fio de bitola 10 para 240V e bitola 12 para disjuntor de 120V do painel principal (centro de carga ou painel de disjuntores) nos tutoriais de fiação acima. Siga o guia do manual do usuário ou contate um eletricista licenciado para instalação adequada. Todos os diagramas de fiação acima são para elementos de aquecimento e operação de termostato não simultâneos (não contenciosos).

Nota: Cor vermelha ilustra o fio de Linha ou Fase e Cor preta mostra o Fio Neutro nas figuras acima. Você pode seguir seus códigos de cores de fiação regionais, ou seja, IEC ou NEC.

Códigos de Cores de Fiação – 120V e 240V

Usamos Vermelho para Vivo ou Fase, Preto para Neutro e Verde para Fio Terra. Você pode usar os códigos de área específicos, ou seja, IEC – Comissão Eletrotécnica Internacional (UK, UE etc) ou NEC (Código Elétrico Nacional [EUA & Canadá] onde;

NEC:

• Monofásico 120V CA:

Preto = Fase ou Linha, Branco = Neutro e Verde/Amarelo = Condutor de Terra

• Monofásico 240 – 208 CA:

Preto = Fase 1 ou Linha 1, Vermelho = Linha 2, Azul = Linha 3, Branco / Cinza = Neutro e Verde/Amarelo = Condutor de Terra

IEC:

• Monofásico 230V CA:

Marrom = Fase ou Linha, Azul = Neutro e Verde = Condutor de Terra

Aviso:

• Desconecte a energia antes de substituir, reparar, solucionar problemas, manutenção e instalação de aparelhos e equipamentos elétricos.
• Use o tamanho adequado de cabo e fio seguindo este método de cálculo simples (Como determinar o tamanho adequado de cabo para Instalação de Fiação Elétrica)
• A falha em fazer isso pode resultar em choque elétrico, ferimentos graves, incêndio ou até morte.
• Por favor, siga as instruções do manual, códigos da área local ou contate um eletricista licenciado para instalação adequada.
• O autor não será responsável por quaisquer perdas, ferimentos ou danos decorrentes da exibição ou uso desta informação ou se você tentar qualquer circuito em formato errado. Por favor! Tenha cuidado porque é tudo sobre eletricidade e a eletricidade é muito perigosa.

Diagramas de Fiação de Aquecedor de Água Relacionados

• Como Controlar Aquecedor de Água usando Interruptores?
• Como Ligar Termostato de Aquecedor de Água 3-Fases Não Simultâneo?
• Como Ligar Termostato de Aquecedor de Água 3-Fases Simultâneo?
• Como Ligar Termostato de Aquecedor de Água 240V Simultâneo?
• Como Ligar Termostato de Aquecedor de Água 240V – Não Contínuo?
• Como Ligar Termostato de Aquecedor de Água 120V Simultâneo?
• Como Ligar Termostato de Aquecedor de Água 120V – Não Simultâneo?
• Como Ligar Aquecedor de Água de Elemento Único e Termostato?