Remplissage de fil pour chauffe-eau électrique
Remplissage de fil pour chauffe-eau électrique : réservoir 4500W standard utilise cuivre 10 AWG sur disjoncteur 30A en EMT 3/4.
Le remplissage de fil pour chauffe-eau électrique est régi par le NEC 422.13 (dimensionnement pour charge continue) et le NEC 422.31 (exigences de sectionnement). Un chauffe-eau à réservoir standard 4500W 240V utilise un disjoncteur bipolaire 30A, du THHN cuivre 10 AWG et de l'EMT ou PVC 3/4 pouce pour le parcours principal. Les chauffe-eau électriques sans réservoir demandent des circuits bien plus grands, les unités 24 kW tirent 100A et exigent soit deux circuits 50A, soit un seul circuit 100A, selon le modèle. Le dimensionnement du conduit suit.
Caractéristiques de charge
Les chauffe-eau à réservoir sont intermittents mais traités comme continus selon NEC 422.13 :
| Type de chauffe-eau | Puissance | Tension | FLA | × 1,25 | Disjoncteur |
|---|---|---|---|---|---|
| Petit réservoir (30 gal) | 3500W | 240V | 14,6A | 18,2A | 20A |
| Réservoir standard (40-50 gal) | 4500W | 240V | 18,75A | 23,4A | 30A |
| Réservoir haute récupération | 5500W | 240V | 22,9A | 28,6A | 30A |
| Chauffe-eau à pompe à chaleur | 4500W d'appoint + compresseur | 240V | 20A typique | 25A | 30A |
| Sans réservoir 18 kW | 18 000W | 240V | 75A | 94A | 100A ou réparti |
| Sans réservoir 24 kW | 24 000W | 240V | 100A | 125A | 125A ou 2× 60A |
| Sans réservoir 36 kW | 36 000W | 240V | 150A | 188A | 3× 60A ou 200A |
Les chauffe-eau à pompe à chaleur (Rheem ProTerra, Stiebel Eltron Accelera) ne nécessitent généralement qu'un circuit 30A 240V parce que le compresseur + l'appoint résistif ne fonctionnent jamais ensemble.
Références au code NEC
- NEC 422.13 — charge continue (chauffe-eau ≤ 120 gal)
- NEC 422.31 — moyens de sectionnement
- NEC 422.10 — dimensionnement du circuit de dérivation
- NEC 250.122 — dimensionnement de l'EGC
- NEC 110.14(C) — classement de température de terminaison
Dimensionnement des conducteurs
Utilisez la colonne 75 °C du NEC 310.16 :
| Disjoncteur | THHN cuivre | Aluminium |
|---|---|---|
| 20A | 12 AWG | 10 AWG |
| 30A | 10 AWG | 8 AWG |
| 50A | 6 AWG | 4 AWG |
| 60A | 6 AWG | 4 AWG |
| 100A | 3 AWG | 1 AWG |
La plupart des chauffe-eau sont uniquement 240V, pas de neutre requis, seulement 2 phases + EGC.
Dimensionnement du conduit
| Type de chauffe-eau | Conducteurs | Aire | EMT 1/2" | EMT 3/4" | EMT 1" |
|---|---|---|---|---|---|
| Réservoir 30A (10 AWG) | 2 × 10 + 1 × 10 EGC | 0,0780 in² | 39,6 % (juste) | 16,5 % | 9,7 % |
| Réservoir 30A avec neutre (certains HPWH) | 3 × 10 + 1 × 10 EGC | 0,1040 in² | dépasse 40 % — échec | 22,0 % | 12,9 % |
| Sans réservoir 50A (par phase, 6 AWG) | 2 × 6 + 1 × 10 EGC | 0,1225 in² | dépasse 40 % — échec | 25,9 % | 15,2 % |
| Sans réservoir 60A (par phase, 6 AWG) | 2 × 6 + 1 × 10 EGC | 0,1225 in² | dépasse 40 % — échec | 25,9 % | 15,2 % |
| Sans réservoir 100A alimentation unique | 2 × 3 + 1 × 8 EGC | 0,2502 in² | dépasse 40 % — échec | dépasse 40 % — échec | 32,8 % |
EMT de 3/4 pouce est la réponse universelle pour les chauffe-eau à réservoir standards. Les installations sans réservoir avec plusieurs circuits 50-60A reçoivent chacune leur propre chemin de 3/4 pouce, ou tous les parcours principaux partagent un tronc 1-1/4 pouce vers un sous-panneau.
Exigences particulières
- Sectionneur à portée de vue : NEC 422.31(B), soit un disjoncteur verrouillable à portée de vue du chauffe-eau, soit un interrupteur de sectionnement local.
- Boîte de jonction au chauffe-eau : La plupart des chauffe-eau à réservoir ont une boîte de jonction sur le dessus pour la connexion. Amenez les conducteurs via un connecteur de câble ou un raccord de conduit.
- Continuité avec la tuyauterie d'eau chaude : NEC 250.104(B), reliez les tuyauteries d'eau chaude et froide au système EGC. Les systèmes PEX modernes peuvent ne pas nécessiter de mise à la masse traditionnelle de tuyauterie.
- Circuits dédiés sans réservoir : Les unités sans réservoir nécessitent presque toujours des circuits dédiés non partagés avec aucune autre charge.
- Vase d'expansion : Requis par le code dans les systèmes de plomberie fermés mais non pertinent électriquement au-delà de fournir la prise si le vase a un circulateur.
- GFCI : Le NEC 210.8(F) étend le GFCI aux prises de chauffe-eau extérieures et en vide sanitaire dans le NEC 2020.
Exemple résolu — chauffe-eau à réservoir 50 gallons, 4500W, 30 pi du panneau
- Charge du chauffe-eau : 4500W ÷ 240V = 18,75A
- × 1,25 continu : 23,4A
- Disjoncteur : bipolaire 30A
- Conducteurs : THHN cuivre 10 AWG × 2 (L1, L2) + EGC cuivre 10 AWG
- Chemin de câbles : EMT 3/4" du panneau principal au placard du chauffe-eau, 30 pi.
- Vérification de remplissage : 3 × 0,0260 = 0,0780 in² en EMT 3/4" = 16,5 %, conforme.
- Sectionneur : verrouillage sur disjoncteur 30A dans le panneau (à portée de vue par la porte ouverte du placard), satisfait NEC 422.31(B).
Pour une installation sans réservoir 24 kW avec deux circuits 50A :
- Deux disjoncteurs bipolaires 50A dans le sous-panneau
- Deux paires de THHN cuivre 6 AWG + un EGC 10 AWG chacune
- Deux parcours principaux EMT 3/4 pouce ou un EMT 1-1/4 pouce portant les 6 conducteurs :
- Remplissage : 4 × 6 AWG (0,2028 in²) + 2 × 10 AWG (0,0520 in²) = 0,2548 in². EMT 1-1/4" limite 40 % = 0,598 in². Remplissage = 42,6 % — échec. Il faut EMT 1-1/2".
- Meilleure pratique : tirer deux chemins de câbles 3/4" séparés pour une identification plus claire et un dépannage plus facile.
Référence rapide
| Chauffe-eau | Disjoncteur | Fil cuivre | Conduit |
|---|---|---|---|
| 30 gal 3500W | 20A | 12 AWG × 2 | EMT 1/2" |
| 40-50 gal 4500W | 30A | 10 AWG × 2 | EMT 3/4" |
| 80 gal 5500W | 30A | 10 AWG × 2 | EMT 3/4" |
| HPWH 4500W | 30A | 10 AWG × 2 | EMT 3/4" |
| Sans réservoir 18 kW (1× 100A) | 100A | 3 AWG × 2 | EMT 1" |
| Sans réservoir 24 kW (2× 50A) | 2× 50A | 6 AWG × 2 chacun | EMT 3/4" chacun |
| Sans réservoir 36 kW (3× 60A) | 3× 60A | 6 AWG × 2 chacun | EMT 3/4" chacun |