Caso real · Elétrica

Aquecedor de passagem 8000 W: fio, disjuntor e DR

A família trocou o aquecedor a gás por um aquecedor elétrico de passagem de 8000 W, instalado na área de serviço e ligado ao chuveiro e à pia do banheiro. O circuito a 18 m do quadro precisa de fio, disjuntor e um DR que não desarme à toa.

Aquecedor de passagem 8000 W: fio, disjuntor e DR

O caso: aquecedor elétrico de passagem de 8000 W, rede de 220 V, 18 m de cabo até o quadro, cobre com isolação de PVC em eletroduto embutido (método B1 da NBR 5410). O aparelho alimenta chuveiro e pia do banheiro.

Resposta curta: cabo de 6 mm², disjuntor de 40 A e DR de 30 mA com corrente nominal de pelo menos 40 A. Queda de tensão: 2,23%. Fio terra obrigatório.

Cuba de pia com torneira metálica
Figura 1. Um aquecedor de passagem central alimenta vários pontos de água quente, mas a potência é dividida pela vazão total. Foto: Henry Kobutra / Unsplash
Quadro40 ADR 30 mA / 40 A6 mm²18 mAquecedor 8000 W220 VQueda de tensão 2,23 %
Figura 2. Circuito do aquecedor de passagem: disjuntor de 40 A, DR de 30 mA e 18 m de cabo de 6 mm².

1. Corrente do aquecedor

O aquecedor de passagem é uma resistência que só liga quando a água circula. Fator de potência 1:

I = 8000 ÷ 220 = 36,36 A

É a corrente que o circuito precisa suportar durante todo o banho. A NBR 5410 exige circuito independente para aparelhos com corrente nominal acima de 10 A; aqui são mais de três vezes esse valor.

2. Disjuntor e cabo

O primeiro disjuntor padronizado acima de 36,36 A é o de 40 A. O cabo precisa ter capacidade igual ou maior que o disjuntor:

Seção Capacidade (B1, 2 condutores) Atende 40 A? Queda em 18 m
4 mm² 32 A Não –
6 mm² 41 A Sim 2,23%
10 mm² 57 A Sim 1,34%

O 6 mm² passa nos dois critérios. Ele aguenta até cerca de 32 m de cabo antes de a queda passar de 4%.

3. O DR: sensibilidade e corrente nominal

O DR tem dois números, e os dois importam:

  • IΔn = 30 mA, a sensibilidade. É o que a NBR 5410 pede para circuitos de pontos de água em banheiros, cozinhas e áreas de serviço. Não use DR de 300 mA: esse valor protege contra incêndio, não contra choque em pessoas.
  • Corrente nominal (In) do DR, a corrente que os contatos dele suportam. Ela deve ser igual ou maior que a do disjuntor que o protege. Com disjuntor de 40 A, escolha um DR de 40 A ou mais.

Em rede 127/220 V, o aquecedor fica entre duas fases: DR bipolar e disjuntor bipolar. Em rede 220/380 V, fase e neutro: disjuntor na fase e DR bipolar, que interrompe também o neutro.

Quando o DR desarma sem motivo aparente

O DR mede a diferença entre a corrente que vai e a que volta. Se parte dela escapa pela água ou pela carcaça, ele desliga. As causas mais comuns:

  • Resistência em contato direto com a água, em modelos antigos ou de baixa qualidade. A água conduz um pouco e gera fuga contínua. A solução é um aparelho adequado para circuito com DR, não retirar o DR.
  • Neutro de outro circuito ligado ao aquecedor (em redes fase-neutro). Qualquer mistura de neutros após o DR faz ele atuar.
  • Umidade em caixas de passagem ou conexões mal isoladas.
Vários disjuntores montados em um painel com fiação
Figura 3. O DR do aquecedor precisa de corrente nominal compatível com o disjuntor do circuito. Foto: Troy Bridges / Unsplash

4. O que muda com a potência

Mesmo circuito de 18 m em 220 V, para potências comuns de aquecedores de passagem:

Aquecedor Corrente Disjuntor Cabo Queda
6000 W 27,3 A 32 A 4 mm² 2,51%
7000 W 31,8 A 32 A 4 mm² 2,93%
8000 W 36,4 A 40 A 6 mm² 2,23%
9000 W 40,9 A 50 A 10 mm² 1,51%
11000 W 50,0 A 50 A 10 mm² 1,84%

E o 8000 W em diferentes distâncias:

Distância Cabo Queda
10 m 6 mm² 1,24%
18 m 6 mm² 2,23%
25 m 6 mm² 3,10%
30 m 6 mm² 3,72%
35 m 10 mm² 2,60%
45 m 10 mm² 3,35%
0,01,63,24,86,48,00102030405060Comprimento do cabo (m)Queda (%)18 m6 mm²10 mm²limite 4 %16 mm²
Figura 4. Queda de tensão do aquecedor de 8000 W em 220 V. O 6 mm² atende até cerca de 32 m; depois disso, 10 mm².

5. E se a casa tiver só 127 V?

Em 127 V, o mesmo aquecedor puxaria 63,0 A, com disjuntor de 63 A e cabo de 16 mm². Aparelhos dessa potência praticamente só são fabricados para 220 V. Se a casa é monofásica, a alternativa é pedir à distribuidora a ligação bifásica ou escolher um aquecedor menor.

6. Quanto a água esquenta: potência e vazão

Um aquecedor de passagem não tem reservatório. Toda a potência vai para a água que está passando naquele momento. A elevação de temperatura é:

ΔT = P ÷ (vazão × 4186), com a vazão em kg/s (1 litro de água ≈ 1 kg) e 4186 J/(kg·°C) como calor específico da água. Considerando 100% da potência transferida à água:

Vazão Aumento de temperatura
3 L/min 38,2 °C
4 L/min 28,7 °C
5 L/min 22,9 °C
6 L/min 19,1 °C
8 L/min 14,3 °C
010203040500246810Vazão (L/min)Aumento (°C)4 L/min8000 W
Figura 5. Quanto a água esquenta ao passar pelo aquecedor de 8000 W, conforme a vazão. Abrir a pia junto com o chuveiro soma as vazões e reduz o aumento de temperatura.

Com água entrando a 18 °C no inverno e chuveiro a 4 L/min, a saída fica perto de 47 °C. Se alguém abrir a pia junto, somando 3 L/min, a vazão total vai a 7 L/min e o aumento cai para 16,4 °C. O circuito elétrico continua o mesmo; quem perde é o conforto.

7. Como ler a etiqueta do aquecedor

  • Tensão nominal e potência máxima: é a potência máxima que dimensiona o circuito, mesmo que o aparelho tenha controle eletrônico de temperatura.
  • Vazão mínima de acionamento: abaixo dela o aparelho não liga.
  • Pressão de água mínima e máxima: importante em casas com caixa-d'água baixa.
  • Seção de cabo e disjuntor recomendados: confira se a distância da sua obra está dentro da tabela do manual.
  • Indicação de aterramento: o borne de terra deve ser ligado sempre.

8. Checklist de instalação

  1. Confirme que a rede é 220 V e meça a tensão no quadro.
  2. Passe circuito exclusivo de 6 mm² (fases ou fase e neutro, mais terra).
  3. Instale disjuntor de 40 A e DR de 30 mA com In de 40 A ou mais.
  4. Ligue o terra no aparelho e na barra de terra do quadro.
  5. Faça a parte hidráulica antes de energizar: o aparelho não pode ser ligado vazio.
  6. Abra a água, purgue o ar e só então ligue o disjuntor.
  7. Teste o DR pelo botão "T".

9. Sinais de problema

  • DR que desarma toda vez que a água quente é aberta;
  • disjuntor que desarma após vários minutos de uso;
  • aquecimento ou escurecimento nos bornes do aparelho;
  • água que esquenta pouco mesmo com vazão baixa (pode ser queda de tensão ou resistência danificada).

10. Consumo

Suposições: dois banhos de 30 minutos somados por dia (toda a família), 30 dias, potência máxima. São 30 horas por mês e 240 kWh. Com controle eletrônico em potência parcial, o consumo real costuma ser menor.

Como a conta é linear, dá para montar a tabela da sua casa somando os minutos de banho de todos os moradores. Sempre a 8 kW, 30 dias por mês:

Banho somado por dia Horas por mês Consumo por mês Mesmo tempo a 75% da potência
20 min 10 h 80 kWh 60 kWh
40 min 20 h 160 kWh 120 kWh
60 min (este caso) 30 h 240 kWh 180 kWh
90 min 45 h 360 kWh 270 kWh

A coluna de 75% é só uma referência para o verão, quando o controle eletrônico costuma trabalhar abaixo do máximo; quem define a fração real é a temperatura da água de entrada e a regulagem escolhida.

11. Perguntas frequentes

Posso usar disjuntor de 50 A com o cabo de 6 mm²? Não. A capacidade do 6 mm² no método B1 é de 41 A. Disjuntor de 50 A deixaria o cabo sobrecarregar sem desligar.

DR de 40 A serve para disjuntor de 40 A? Sim, a corrente nominal do DR precisa ser igual ou maior que a do disjuntor (40 A).

O aquecedor pode alimentar dois chuveiros ao mesmo tempo? Eletricamente, sim: a corrente é a mesma, 36,4 A. Termicamente, com 8 L/min o aumento é de só 14,3 °C.

Até que distância o 6 mm² serve? Até cerca de 32 m de cabo.

Quanto gasta um banho de 10 minutos? Na potência máxima, 8 kW × 10 ÷ 60 = 1,33 kWh. Reduzir o banho para 7 minutos economiza 0,4 kWh por banho.

O DR pode ficar no quadro geral, protegendo vários circuitos? Pode, desde que a corrente nominal dele suporte a soma das cargas e o neutro de cada circuito passe por ele. Um DR exclusivo para o aquecedor facilita encontrar a causa de um desarme.

12. Erros comuns

  • Retirar o DR porque ele desarma. O desarme é um aviso de fuga de corrente.
  • DR de corrente nominal menor que o disjuntor.
  • Ligar o aparelho sem água. A resistência queima em segundos.
  • Usar o cabo indicado para o chuveiro antigo de 5500 W.

13. Resumo do caso

Item Resultado
Corrente 36,36 A
Disjuntor 40 A
Cabo 6 mm²
Queda em 18 m 2,23%
DR 30 mA, 40 A ou mais

Para outra potência ou outra distância, faça a conta na calculadora de bitola. A instalação deve ser feita por eletricista habilitado.

Faça a conta com os seus dadosCalculadora de Bitola de Fio→

Fontes e referências

  1. ABNT NBR 5410:2004 – Instalações elétricas de baixa tensão capacidade de condução no método B1, queda de tensão, circuito independente para aparelhos acima de 10 A e DR de 30 mA em áreas molhadas
  2. IEC 60335-2-35 – Particular requirements for instantaneous water heaters requisitos de segurança específicos dos aquecedores instantâneos de água
  3. IEC 61008-1 – Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection (RCCBs) corrente diferencial nominal (IΔn) e corrente nominal do DR
  4. Inmetro – Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia certificação de aparelhos de aquecimento de água e de condutores elétricos
  5. Calculadora de bitola de fio do SizeBench o mesmo cálculo deste guia com outras potências e distâncias

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