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タンクレス給湯器（瞬間式、連続式、インライン式、フラッシュ式、オンデマンド式、またはインスタントオン式給湯器とも呼ばれる）は、装置内を流れる水を瞬時に加熱する給湯器で、内部にバッファタンクが装備されていない限り、熱交換器コイル内の水以外は内部に水を蓄えることはありません。これらの給湯器では、熱伝導率が高く製造が容易なため、銅製の熱交換器が好まれます。ただし、銅製の熱交換器は、ステンレス鋼製の熱交換器よりもスケールが付着しやすいという欠点があります。
タンクレス給湯器は、中央給湯器から離れた場所や中央給湯器がない場合でも、家庭内の複数の使用箇所（POU）に設置できます。また、家全体の給湯需要を満たすために、より大型の中央集中型モデルを使用することも可能です。タンクレス給湯器の主な利点は、従来の貯湯式給湯器のように一定量の温水を連続的に供給するのではなく、豊富で事実上無制限の温水供給が可能であること、そして使用時のみエネルギーを使用するため、場合によってはエネルギーを節約できること、さらに温水タンクがないため待機時のエネルギー損失がなくなることです。
これらのシステムの主な欠点は、初期費用（機器と設置費用）が高いこと以外に、毎年メンテナンスが必要となることである。
瞬間湯沸かし器は、必要な時にいつでもお湯を供給できるように、平行なプレートやチューブで構成された多数の細い通路を持つ熱交換器を使用しています。通路の数を増やし、内部サイズを小さくすることで、熱伝達面積が大きくなり、迅速な熱伝達が可能になります。しかし、この設計ではスケールが蓄積しやすく、熱交換器の細い通路が詰まって効率が低下し、最終的には過熱による停止につながる可能性があります。そのため、ほとんどのメーカーは、設置前に正確な水質検査と浄水システムの設置、そして常設のサービスバルブを使用した年1回のスケール除去を義務付けています。瞬間湯沸かし器は効率が高いため、これらの費用は通常、省エネ機器の設置に対する電力会社、州、連邦政府のプログラムによるエネルギー節約と補助金によって相殺されます。
ヒーターは通常はオフになっていますが、水が流れると作動する流量センサーが装備されています。負帰還ループを使用して水を目標温度まで上げます。水は銅製の熱交換器を循環し、ガスまたは電気ヒーターで温められます。枯渇する可能性のある有限の温水タンクがないため、ヒーターは連続的に温水を供給します。酸性 環境でユニットを保護するために、耐久性のあるコーティングやその他の表面処理が利用可能です。耐酸性コーティングは1000 ℃の温度に耐えることができます。 [ 1 ]
コンビボイラーは、セントラルヒーティングと給湯（DHW）を1つの装置に統合したものです。給湯を使用すると、コンビボイラーは暖房回路への水のポンプを停止し、ボイラーの全電力を給湯に振り向けます。[ 2 ]一部のコンビボイラーには、貯水とガスまたは石油バーナーのエネルギーを組み合わせて蛇口からの給湯を速くしたり、給湯流量を増やしたりする小型の内部貯水容器があります。[ 3 ]
コンビネーションボイラーは給湯流量によって定格が定められています。家庭用ユニットの出力は通常24kW から54kWで 、流量は約9～23リットル（2.4～6.1米ガロン） /分です。より大型のユニットは、商業施設や公共施設、集合住宅などで使用されます。高流量モデルでは、2つのシャワーに同時に給湯することも可能です。
コンビネーションボイラーは、従来のタンク式システムよりも設置スペースが少なくて済み、給水タンクや関連する配管、制御装置が不要なため、設置費用も大幅に安価です。また、複数のユニットを使用して個別の暖房ゾーンや複数の浴室に給湯できるため、時間と温度をより細かく制御できるという利点もあります。例えば、1台のコンビボイラーで1階の暖房システムを、もう1台で2階の暖房システムをそれぞれ担当させることが可能です。2つのシステムがバルブ（通常は閉状態）で相互接続されていれば、どちらかのユニットが故障した場合でも、暖房と給湯が完全に停止するのを防ぐことができます。
コンビネーションボイラーはヨーロッパで人気があり、一部の国では市場シェアが70%を超え、英国では2020年までに78%に上昇すると予測されている。[ 4 ]この傾向は、世帯数が増えて世帯規模が小さくなるという社会的な傾向と、物理的に小さく高密度な住宅への傾向がますます高まっていることが一因となっている。
複合システムの欠点としては、特に冬期（冷水が冷たいため混合に温水が多く使われるため）には貯湯式ボイラーよりも水流量が劣ること、および全体の出力定格がピーク時の暖房需要に合致する必要があることが挙げられます。暖房と給湯の需要は通常異なり、設置業者は需要が大きい方（ほとんどの家庭では給湯）に合わせてボイラーを選択するため、需要が小さい方には大きすぎるボイラーになります。大きすぎるボイラーは、短時間運転や戻り水温度の上昇などにより効率が低下するため、運転効率が低下します。「オンデマンド」給湯はエネルギー効率を向上させますが、一度に利用できる水の量は限られており、「複合」システムの設計は給水圧力に合わせる必要があります。
21世紀以前に設計された製品の中には、特にIdeal Sprintのように、流量調整器を標準装備しているものがあり、これにより同じモデルが高圧および低圧の水道水供給エリアの両方で効率的に機能することができた。そのため、グレーターロンドンなどの類似した都市環境でよく見られる、幅広い供給圧力の変動に対応できた。
コンビネーションボイラーは可動部品が多く、タンクシステムよりも信頼性が低いと広く考えられているが、[ 5 ]設計寿命に基づいて部品を交換する方向と、「従来型」システムの交換可能なデジタル制御への二つの傾向により、この区別はほぼ消滅している。
ポイントオブユース（POU）タンクレス給湯器は、水が使用される場所にすぐ設置されるため、水はほぼ瞬時に温まり、水の無駄を減らします。POUタンクレス給湯器は、給水が停止された後に長い給水管に温水が残らないため、中央設置型タンクレス給湯器よりもエネルギーを節約できます。ただし、POUタンクレス給湯器は通常、6リットル/分（1.5米ガロン/分）未満に制限されており、軽い使用にしか十分ではないため、中央給湯器と組み合わせて設置されることがよくあります。多くの場合、キッチン、洗濯室、浴室、シンクごとに個別のPOU給湯器を購入して設置する初期費用は、水道料金とエネルギー料金の節約額を上回る可能性があります。米国では、最近までPOU給湯器はほぼ常に電気式でしたが[ 6 ] 、電気は天然ガスやプロパン（後者の燃料が利用可能な場合）よりも大幅に高価な場合がよくあります。定期的なメンテナンス、例えばスケール除去などは、使用地点設置型（POU）タンクレス給湯器にとって不可欠です。スケールが蓄積すると、効率が低下し、運転コストが増加する可能性があるからです。
近年、大容量の瞬間湯沸かし器が広く普及してきたが、その実用性は、ピーク時の給湯需要を満たすのに十分な速さでエネルギー（最大電流またはガス流量）を供給できるインフラの能力によって依然として制限される可能性がある。従来、貯湯式給湯器はエネルギー供給能力の低さを補うために使用されてきたが、エネルギーインフラの容量が限られている場合（多くの場合、ピーク需要時のエネルギー割増料金に反映される）には、依然として有用である。
理論上、タンクレス給湯器は貯湯式給湯器よりも常に多少効率的であると言えます。どちらの設置方法（集中式とPOU式）でも、タンクがないため、従来の貯湯式給湯器に比べてエネルギーを節約できます。従来の貯湯式給湯器は、使用待ちの間にタンク内の水が冷えると再加熱する必要があるためです（これを「待機損失」と呼びます）。設置によっては、建物内に設置された貯湯式給湯器で失われるエネルギーは、居住空間の暖房に役立てられます。これは電気式の場合ですが、ガス式の場合は、この失われたエネルギーの一部が排気口から排出されます。しかし、快適な温度を維持するために建物を冷房する必要がある場合、空調空間に設置された温水タンクから失われる熱は空調システムによって除去されなければならず、より大きな冷房能力とエネルギー消費が必要となります。
セントラル給湯器は種類を問わず、給湯器から使用箇所までの配管内に溜まった冷水は、給湯器から温水が送られる際に排水口に排出されます。循環ポンプを設置すればこの水の無駄遣いは防げますが、ポンプの運転に必要なエネルギーに加え、配管内を循環する水を再加熱するためのエネルギーも必要になります。一部の循環システムは、特定の時間帯のみ運転することで待機電力の損失を削減します（例えば、深夜は運転を停止します）。これはエネルギーを節約できますが、システムの複雑さが増すというデメリットがあります。
ハイブリッド給湯器は、タンク式給湯器と瞬間式給湯器の両方の技術的特徴を統合した給湯システムです。[ 7 ]複数の給湯用途において水圧と温水の安定供給を維持し、瞬間式給湯器と同様に効率的で、必要に応じて温水を連続的に供給できます。[ 8 ]
ハイブリッド方式は、他の技術の一般的な欠点を解消するように設計されています。例えば、ハイブリッド方式は、サーモスタット（タンク式と同様）または流量（タンクレス式と同様）のいずれかによって作動します。
ハイブリッド式給湯器は、流入する冷水を温める小型の貯湯タンクを備えています。そのため、タンクレス式給湯器のように冷水を完全に温水まで上げる必要がなく、温水から熱湯まで上げるだけで済みます。ハイブリッド式給湯器の主な特徴は以下のとおりです。
ハイブリッド給湯器は、ガス式（天然ガスまたはプロパン）と、ヒートポンプと従来の電気ヒーターを組み合わせた電気式がある。
ガスハイブリッド給湯器は、水の流れやサーモスタットによって作動する変調式赤外線バーナーを使用します。多段式熱交換器は熱を下に送り込み、バッフル付きパイプを通して循環させることで最大限の効率を実現します。水は貯水槽の底から上へと満たされ、加熱パイプ全体に均一に広がり、一定の圧力と温度の温水を連続的に供給します。
流量が少ない状況では、ハイブリッドは最小限の固定燃料使用量とサーモスタットの作動により、タンク型ヒーターのように動作します。ある程度の貯蔵容量を備えていますが、容量が小さいため待機時の燃料使用量は最小限に抑えられます。ハイブリッドは、床置き設置、標準的なPVC通気管、排水パンなど、タンク型ヒーターと共通する特徴も持ち合わせており、さらに水の効率を高めるために再循環ポンプを取り付けることもできます。[ 8 ]
需要が高く流量が多い状況では、ハイブリッド技術はタンクレス給湯器のように動作し、高い加熱能力と完全な流量制御により、複数の用途に連続的に温水を供給します。これにより、タンクレス給湯器と同等の燃料効率を実現しながら、より高い流量容量が得られます。
下の表は、さまざまな種類のタンクレス給湯器の効率を比較したものです。
タンクレス給湯器は、加熱能力に応じて「全開/全閉」と「変調」の2つのカテゴリにさらに分類できます。全開/全閉タイプのユニットは、出力レベルを可変にできません。ユニットは完全にオンか完全にオフかのどちらかです。そのため、給湯器を通過する水の流量が変化すると、お湯の温度が不快で危険なほど変動する可能性があります。変調式タンクレス給湯器は、ユニットを通過する水の流量に応じて熱出力を変化させます。これは通常、流量センサー、変調ガスバルブ、入口水温センサー、出口水温センサーチョークバルブを使用して行われます。適切に構成された変調式給湯器は、定格容量内で異なる水流量で同じ出力温度のお湯を供給でき、通常は±2 ℃の狭い範囲に維持されます。
高効率凝縮式複合ボイラーは、暖房と給湯の両方を提供し、英国の住宅でますます人気が高まっており、新たに設置される家庭用ボイラーの半分以上を占めている。[ 9 ]
現在の北米の状況では、運用面から見て最も費用対効果の高い構成は、家の大部分に中央給湯器（タンク式またはタンクレス式）を設置し、離れた蛇口や浴室にはPOU（使用時給湯器）式のタンクレス給湯器を設置することです。ただし、最も経済的な設計は、地域の電気、ガス、水道料金の相対的な差、建物のレイアウト、温水の使用量（および使用時間）によって異なる場合があります。長年にわたり広く普及していたのは電気式タンクレス給湯器のみで、現在でも初期費用の低いPOU給湯器として使用されていますが、天然ガス式やプロパン式のPOU給湯器も検討対象となっています。
タンクレス給湯器には多くの利点があります: [ 10 ]
タンクレス給湯器にも欠点があります: [ 10 ]
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