Ciepła woda w budynku jest równie niezbędna jak oświetlenie czy ogrzewanie. Można przyjąć, że w przeciętnym domu jednorodzinnym zużywa się 160-300 litrów ciepłej wody na dobę. Sposób jej otrzymania jest zależny głównie od rodzaju zastosowanych rozwiązań.
Podstawowym źródłem uzyskiwania wody ciepłej w budynkach jednorodzinnych są urządzenia do podgrzewania wody zasilane gazem ziemnym. Charakteryzują się stałą gotowością eksploatacyjną, szybkim rozruchem i dużą sprawnością cieplną. Są proste w obsłudze i łatwe do regulacji. Większość z dostępnych obecnie na rynku gazowych podgrzewaczy wody może funkcjonować alternatywnie na dostarczany w butlach gaz propan-butan. Istotną wadą podgrzewaczy gazowych jest konieczność zachowania warunków zapewniających ich bezpieczną eksploatację. Spalanie gazu wymaga stałego dopływu świeżego powietrza, stąd pomieszczenie, w którym instaluje się podgrzewacz, musi posiadać sprawnie działającą wentylację nawiewną. Zarówno sam gaz jak i produkty jego spalania są trujące, toteż w pomieszczenie musi być również wyposażone w niezawodnie działającą instalację odprowadzającą spaliny. Dostępne na rynku gazowe podgrzewacze wody są standardowo wyposażone w czujnik zaniku ciągu kominowego, zabezpieczający przed niedostatecznym odprowadzaniem spalin, blokadę wypływu gazu po zgaśnięciu palnika, oraz zabezpieczenie przed przegrzaniem w przypadku braku dopływu wody. Sprawne funkcjonowanie tych zabezpieczeń jest warunkiem bezpiecznej eksploatacji urządzenia.
Gazowy podgrzewacz wody firmy Junkers
W grupie gazowych podgrzewaczy wody najczęściej stosowanymi urządzeniami są pod-grzewacze przepływowe. Urządzenia te w zależności od liczby obsługiwanych punktów czerpalnych mają moc 6-28 kW.
We współczesnym budownictwie indywidualnym coraz szersze zastosowanie znajdują gazowe podgrzewacze pojemnościowe. Konstrukcja podgrzewacza pojemnościowego składa się z izolowanego termicznie zbiornika o pojemności około 150 litrów, na dnie którego mieści się komora spalania z palnikiem gazowym. Wzdłuż osi pionowej prowadzony jest kanał spalinowy. Woda w zbiorniku jest podgrzewana do temperatury ustawianej automatycznie za pomocą termostatu maksymalnie do około 85°C. Zbiornik posiada zawór bezpieczeństwa, który chroni przed przegrzaniem i niebezpiecznym wzrostem ciśnienia. Podobnie jak w gazowych podgrzewaczach przepływowych produkty spalania gazu muszą być odprowadzone do kanału kominowego.
Podgrzewacz pojemnościowy z zapłonem piezoelektrycznym
Do podgrzewania ciepłej wody może służyć również urządzenie, będące jednocześnie urządzeniem grzewczym budynku. Rolę tę spełniają kotły dwufunkcyjne. W przypadku korzystania z tego rozwiązania należy dobrze dobrać moc grzewczą kotła, aby w sezonie grzewczym funkcja ogrzewania jak najmniej kolidowała z funkcją dostarczania ciepłej wody.
Innym, alternatywnym źródłem ciepłej wody w budynku są urządzenia pracujące w oparciu o energię elektryczną. Chociaż sprawność wykorzystania energii w tych urządzeniach jest wyższa niż w gazowych, to jednak ze względu na koszty energii elektrycznej eksploatacja tych urządzeń może okazać się dość droga.
Do podgrzewania wody w pojedynczych punktach czerpalnych stosuje się jednopunktowe elektryczne podgrzewacze przepływowe. Są to lekkie, niewielkie i tanie urządzenia, które włączają się automatycznie w momencie odkręcenia kranu, zużywając prąd tylko podczas poboru ciepłej wody. Małe podgrzewacze o mocy 3 - 6 kW można podłączyć do domowej jednofazowej instalacji elektrycznej. Podstawową wadą tych urządzeń jest mała moc dająca niewielki strumień ciepłej wody.
Podgrzewacze wielopunktowe o mocy powyżej 20 kW maja dużo większe możliwości i zapewniają strumień ciepłej wody o wydajności około 10 litrów na minutę, ale wymagają zasilania z sieci trójfazowej. Przepływowy podgrzewacz wielopunktowy umożliwia centralne zasilanie w ciepłą wodę wszystkich punktów poboru wody w domu, jednak i wówczas jednoczesne korzystanie z kilku punktów poboru wody nie zawsze będzie komfortowe. Podgrzewacz wielopunktowy powinien być zamontowany centralnie, aby ograniczyć do minimum długość i średnice przewodów rozprowadzających, a tym samym - ilość zalegającej w nich wody. Między kolejnymi włączeniami podgrzewacza woda stygnie do temperatury otoczenia a zużyta do jej podgrzania energia elektryczna jest wtedy bezpowrotnie tracona.
Elektryczny ogrzewacz wody - bezciśnieniowy
Często stosowanym rozwiązaniem są elektryczne podgrzewacze pojemnościowe. Podobnie jak ich gazowe odpowiedniki są to izolowane zbiorniki o pojemności około 150 litrów, wyposażone w grzałkę elektryczną o mocy do 2 kW. Można je podłączyć do domowej jednofazowej instalacji elektrycznej. Podgrzewacz wyposażony jest w termostat, pozwalający ustalić temperaturę grzania wody maksymalnie do 60°C z zaworem bezpieczeństwa chroniącym urządzenie przed wzrostem ciśnienia przy awaryjnym przegrzaniu wody. Elektryczny pod-grzewacz pojemnościowy jest dobrym rozwiązaniem, jeśli budynek nie jest podłączony do sieci gazu ziemnego.
Elektryczny ogrzewacz wody - ciśnieniowy
Jednym z najnowocześniejszych, ale i najdroższych sposobów pozyskiwania ciepłej wody jest pompa ciepła. Pompy ciepła to urządzenia umożliwiające odbiór darmowej energii cieplnej z naturalnych źródeł tj. z gruntu, wody gruntowej lub powietrza atmosferycznego oraz wykorzystanie jej na potrzeby ogrzewania budynków i ciepłej wody użytkowej.
Pompy ciepła działają podobnie jak lodówki, lecz w przeciwieństwie do nich wykorzystuje się tu nie zimną, lecz gorącą stronę obiegu termodynamicznego. Do wytworzenia ciepła użytecznego odbiera się ciepło z powietrza, wody gruntowej lub gruntu, poprzez odparowanie czynnika roboczego o niskiej temperaturze wrzenia. Pierwotnie ciekły czynnik roboczy opuszcza parownik w postaci gazu. Gaz ten zostaje sprężony przez sprężarkę i pod ciśnieniem ulega skropleniu w kondensatorze, oddając ciepło skraplania i ciepło sprężania wodzie z instalacji grzewczej. Następnie pozostający nadal pod ciśnieniem czynnik roboczy ulega rozprężeniu i cały obieg rozpoczyna się od początku. Efektem finalnym tego procesu jest osiągnięcie wysokiego stopnia efektywności pracy, czyli oddanie ponad cztery razy więcej energii cieplnej, niż zużytej energii elektrycznej.