Wykorzystanie ogrzewania elektrycznego (w centralnym, niecentralnym (punktowym) lub łączonym systemie zaopatrywania) to wygoda i oszczędność w etapie inwestycji.

System centralny

System centralnego zaopatrywania w wodę użytkową polega na dostarczeniu wody podgrzanej w ogrzewaczu o dużej wydajności do wszystkich punktów jej poboru w mieszkaniu. Należy pamiętać, że ogrzewacz musi posiadać odpowiednią wydajność, dostosowaną do zaspokojenia łącznych potrzeb wszystkich użytkowników. Aby system ten funkcjonował ekonomicznie, punkty poboru wody powinny znajdować się możliwie blisko siebie, a rury instalacyjne posiadać izolację.

W przypadku oddalonych punktów poboru ekonomiczniejsze jest podzielenie tych punktów na grupy zasilane z mniejszych ogrzewaczy. Pozwoli to na uniknięcie strat związanych z przesyłem ciepłej wody oraz ograniczenie kosztów inwestycyjnych związanych z rozprowadzeniem rur. Zaletą systemu centralnego z centralnym ogrzewaczem pojemnościowym jest możliwość zastosowania w nim do nagromadzenia odpowiedniej ilości ciepłej wody stosunkowo niedrogiego ogrzewacza zbiornikowego ciśnieniowego oraz wykorzystanie do tego tańszej energii elektrycznej pobieranej w taryfie „nocnej”, co zdecydowanie redukuje koszty przygotowania ciepłej wody użytkowej. Należy również zwrócić uwagę, że zazwyczaj taryfa „nocna” obejmuje również dwie godziny po- południowe, co umożliwia „odbudowanie” zapasu ciepłej wody zużytej przed południem – a co za tym idzie, umożliwia zastosowanie mniejszego ogrzewacza zbiornikowego.

Innym rozwiązaniem centralnego systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową jest wykorzystanie jako jednostki centralnej elektrycznego ogrzewacza przepływowego. Wymaga to zastosowania jednostki o dużej mocy (min. 18 kW) zasilanej prądem trójfazowym. Uzyskamy w ten sposób nieograniczone źródło ciepłej wody dostępnej w każdym momencie. Dodatkowymi zaletami tych urządzeń jest mała masa, niewielkie gabaryty, co ułatwia ich montaż w pobliżu miejsca poboru wody. Pobór energii elektrycznej następuje tylko w momencie odkręcenia zaworu ciepłej wody a jedyne straty wynikają ze stygnięcia wody w rurach, dlatego wskazane jest, aby punkty poboru znajdowały się w jak najbliższej odległości od ogrzewacza.

Niestety, w tym przypadku nie można wykorzystać tańszej energii nocnej -rekompensatą jest niskie zużycie energii wskutek ograniczenia strat związanych z przechowywaniem zapasu ciepłej wody oraz uniknięcie możliwości rozwoju niepożądanych bakterii Legionella w ciepłej wodzie użytkowej. Ograniczeniem w stosowaniu ogrzewaczy przepływowych dużej mocy jest konieczność przystosowania instalacji elektrycznej do dużego poboru prądu. Nie zawsze jest to możliwe lub też zmiana ta może pociągać za sobą spore koszty związane z przebudową całego układu zasilania.

System niecentralny

W odróżnieniu od systemu centralnego, system punktowego (decentralny) podgrzewania ciepłej wody użytkowej nie wymaga rozprowadzenia instalacji rurowej ciepłej wody. Zastępuje ją tani przewód elektryczny doprowadzony w okolice punktu czerpania wody. System ten opiera się na zainstalowaniu kilku podgrzewaczy wody, których typ, rodzaj i parametry dobrane są do wymagań konkretnych punktów poboru ciepłej wody użytkowej. Rozwiązanie to jest bardzo wygodne dla użytkownika i daje mu możliwość indywidualnego ustawienia temperatury i ilości wody dla każdego punktu oddzielnie oraz natychmiastowy pobór bezpośrednio po odkręceniu kranu bez opóźnień i strat wody związanych z oczekiwaniem na dotarcie ciepłej wody z centralnego zbiornika. Ważne jest to szczególnie w przypadku punktów poboru oddalonych od centralnego zbiornika oraz punktów używanych sporadycznie.
Dodatkowe oszczędności związane są z kosztami instalacji hydraulicznej – wykonujemy ją jako jednorurową oraz unikamy konieczności wykonywania izolacji cieplnej na rurach.

W przypadku systemu niecentralnego podgrzewania ciepłej wody użytkowej stosowane urządzenia charakteryzują się mniejszą mocą, dzięki czemu możemy uniknąć konieczności gruntownej przebudowy instalacji elektrycznej. System ten jest zalecany przy modernizacji budynków pozbawionych do tej pory instalacji ciepłej wody użytkowej. Koszt rozprowadzenia przewodów elektrycznych jest zdecydowanie mniejszy od kosztu wykonania nowej instalacji rurowej z centralnym źródłem lub zasobnikiem ciepłej wody.

Wybór urządzeń

Dla systemu centralnego najlepszym rozwiązaniem wydaje się zastosowanie dużego elektrycznego ciśnieniowego podgrzewacza pojemnościowego oraz wykorzystanie do zgromadzenia zapasu podgrzanej wody taniej energii elektrycznej nocnej. Stosowana w nowoczesnych ogrzewaczach ciśnieniowych doskonała izolacja cieplna zbiorników ogranicza straty zgromadzonego ciepła do minimum. W przypadku elektrycznych ogrzewaczy zbiornikowych wyposażonych w dodatkowe wężownice istnieje możliwość wykorzystania ich w układach kombinowanych z innymi nośnikami energii, gdzie energia elektryczna jest wykorzystywana tylko okresowo (np. latem, gdy nieczynny jest podstawowy kocioł) lub w skojarzeniu z kolektorami słonecznymi, co pozwala radykalnie obniżyć koszty podgrzewania wody.

Podgrzewacze ciśnieniowe pracują pod ciśnieniem sieci wodociągowej lub wytworzonym w hydroforze i współpracują z klasyczną armaturą hydrauliczną. Duży wpływ na żywotność urządzenia ma, oprócz jakości wody, sposób zabezpieczenia zbiornika przed korozją. W najtańszych wersjach ogrzewaczy zbiorniki wykonane są ze stali ocynkowanej, w droższych zbiorniki stalowe są zabezpieczone wewnętrznie przed korozją powłoką z emalii lub też wykonane ze stali nierdzewnej. Dodatkową ochroną zbiornika przed korozją są magnezowe elektrody ochronne (zużywające się w trakcie eksploatacji podgrzewacza i co jakiś czas podlegające wymianie) lub tytanowe, których nie trzeba wymieniać.

Dobór pojemności i mocy ogrzewacza pojemnościowego należałoby poprzedzić analizą zapotrzebowania wody przez mieszkańców związanego z ich trybem życia, upodobaniami itp. Można przyjąć, że dla przeciętnej 4 – osobowej rodziny wystarczy podgrzewacz o pojemności ok. 100 – 120 I. Jednakże, gdy członkowie rodziny preferują kąpiele w wannie lub długie prysznice, pojemność tę należałoby zwiększyć. Gdy zapotrzebowanie na wodę zmienia się nieregularnie (np. kiedy w weekendy zjeżdżają się wszyscy członkowie rodziny), dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie baterii dwóch a nawet trzech ogrzewaczy o mniejszej pojemności sterowanych np. zegarem tygodniowym i załączanych w zależności od spodziewanego zapotrzebowania na ciepłą wodę. Pozwala to regulować ilość gromadzonej ciepłej wody, a tym samym zużycie energii elektrycznej na jej podgrzanie.
Grzałka jest najważniejszą częścią podgrzewacza. Najczęściej jest to drut oporowy umieszczony w metalowej rurce, która może być wypełniona proszkiem szamotowym. Taka grzałka nazywana jest osłoniętą. W niektórych typach ogrzewaczy, szczególnie ogrzewaczy przepływowych, spirala jest nieosłonięta i ma bezpośredni kontakt z podgrzewaną wodą. Oba rodzaje grzałek maja zalety i wady. Grzałka osłonięta ma mniejszą wydajność, gdyż podgrzewana jest tu nie tylko woda, ale i proszek szamotowy oraz metalowa obudowa. Szybko też pokrywa się kamieniem. Jest jednak stosunkowo trwała. Grzałka ze spiralą nieosłoniętą ma większą sprawność i praktycznie nie pokrywa się osadem. Jest jednak bardziej podatna na uszkodzenia. Szkodzą jej wahania ciśnienia wody, a także ewentualne bańki powietrza pojawiające się w przepływającym strumieniu. Dlatego nie powinna być używana przy wodociągu zasilanym hydroforem.

Najnowocześniejszym rozwiązaniem stosowanym w przypadku ogrzewaczy pojemnościowych jest grzałka ceramiczna. Znajduje się ona w obudowie i można ją wyjąc bez potrzeby opróżniania zbiornika. Obudowa posiada dużą powierzchnię wymiany, co ogranicza zjawisko osadzania się kamienia kotłowego i minimalizuje hałas. Bojlery z grzałką ceramiczną wyposażane są w ochronę katodową – szczególnie skuteczną w walce z korozją. Centralne ogrzewacze przepływowe ze względu na swoją dużą moc grzejną potrzebną do zasilenia w ciepłą wodę kilku punktów wykonywane są w wersji trójfazowej. Moc znamionowa tych urządzeń zawiera się w przedziale od 12 do 24 kW w zależności od temperatury wody, którą chcemy uzyskać oraz od ilości wody, która jest nam potrzebna.

Podgrzewacz przepływowy pobiera energię elektryczną jedynie w momencie poboru wody i w zależności od wielkości poboru regulowana jest moc jego grzałek. Odbywa się to skokowo – w miarę wzrastania poboru wody załączane są kolejne grupy grzałek (zazwyczaj trzy) -sposób ten jest stosowany w tanich ogrzewaczach o sterowaniu hydraulicznym – lub też płynnie poprzez układ elektroniczny sterujący mocą grzałek celem utrzymania nastawionej temperatury wody wylotowej. Jest to sposób wykorzystywany w droższych ogrzewaczach elektronicznych, co jest bardziej komfortowe dla użytkownika.

Oferta rynkowa urządzeń, które mogą być zastosowane w systemach niecentralnych podgrzewania ciepłej wody użytkowej, jest zdecydowanie większa od urządzeń do systemów centralnych, więcej też jest ich producentów. Z reguły urządzenia te wyposażone są w elementy grzejne małej mocy zasilane jednofazowo oraz standardowo wyposażone są w klasyczny sznur przyłączeniowy zakończony wtyczką. Umożliwia to łatwe, nieskomplikowane podłączenie do istniejącej instalacji elektrycznej.

Wśród typów ogrzewaczy można wspomnieć o ogrzewaczach przepływowych o mocy 3 – 6 kW; stosowanych w przypadku punktowego poboru ciepłej wody o małej wydajności: umywalki, prysznice itp., dostarczanych często w komplecie z wylewkami lub bateriami wyposażonymi w perlatory – urządzenia mieszające wodę z powietrzem i rozpraszające jej strumień, co sprawia wrażenie, że w rzeczywistości z kranu płynie więcej wody.
Na rynku oferowane są również podgrzewacze pojemnościowe bezciśnieniowe. Zbiorniki tych urządzeń mają małą pojemność i często nie mają izolacji cieplnej. Przeznaczone są one do obsługi jednego punktu poboru wody i wymagają specjalnej armatury zazwyczaj sprzedawanej w komplecie. Podgrzewacze bezciśnieniowe przydają się tam, gdzie ciepła woda pobierana jest często, ale w małych ilościach.