À la suite du remplissage initial du réservoir avec de l’eau froide, seul l’élément supérieur est énergisé, ce qui permet de faire chauffer le tiers supérieur du réservoir.

Une fois le tiers supérieur du réservoir réchauffé à la température de consigne réglée sur le thermostat supérieur, le contrôle passe au thermostat inférieur. L’élément inférieur chauffe jusqu’à ce que la partie inférieure du réservoir atteigne la température de consigne réglée sur le thermostat inférieur.

Au fur et à mesure que de l’eau chaude est tirée de la partie supérieure du réservoir, le tube d’immersion achemine de l’eau froide dans la partie inférieure du réservoir.

Au bout d’un certain moment, la température de l’eau dans la partie inférieure du réservoir passe sous la température de consigne du thermostat inférieur, ce qui déclenche le chauffage de l’élément inférieur.

Si la consommation d’eau chaude est supérieure à la capacité de chauffage de l’élément inférieur, la température de la partie supérieure du réservoir commence à descendre. Si la température de l’eau dans la partie supérieure du réservoir passe sous la température de consigne du thermostat supérieur, cela déclenche le chauffage de l’élément supérieur. Une fois le tiers supérieur du réservoir réchauffé à la température de consigne réglée sur le thermostat supérieur, le contrôle passe au thermostat inférieur; c’est ce dernier qui effectue habituellement la majorité du chauffage. Si l’élément supérieur brûle, le chauffe-eau cesse complètement de fonctionner, car la partie supérieure du réservoir n’atteint jamais la température de consigne et l’alimentation électrique n’est jamais transférée à l’élément inférieur. Si la température de l’eau dans le réservoir atteint 180°F, le limiteur de température à réarmement manuel se déclenche. Pour réarmer le limiteur de température, il suffit d’appuyer fermement sur le bouton rouge situé sur le thermostat supérieur.
Les chauffe-eau à un seul élément comportent un seul élément vissé à la base du réservoir; l’élément est raccordé à un seul thermostat / limiteur de température.