Độ cứng của nước chịu được của các loại máy nước nóng khác nhau
Độ cứng của nước đề cập đến khả năng duy trì hiệu suất và tránh hư hỏng của máy nước nóng khi tiếp xúc với nước có nồng độ ion canxi và magiê khác nhau—độ cứng cao gây ra cặn bám, trong khi độ mềm cực cao (hàm lượng khoáng chất thấp) có thể làm tăng nguy cơ ăn mòn. Độ cứng này ảnh hưởng trực tiếp đến tần suất bảo trì và tuổi thọ: độ cứng kém dẫn đến việc thay thế linh kiện thường xuyên, trong khi độ cứng cao giúp giảm chi phí dài hạn. Máy nước nóng điện, máy nước nóng không bình chứa, máy nước nóng tức thời, máy nước nóng điện không bình chứa và máy nước nóng tức thời điện đều có mức độ cứng riêng biệt, được hình thành bởi các linh kiện bên trong và thiết kế dòng nước.
Bình nước nóng điện có khả năng chịu đựng độ cứng của nước ở mức trung bình, với cặn ảnh hưởng đến hiệu suất làm nóng theo thời gian. Trong nước có độ cứng trung bình (5–10 hạt trên một gallon, gpg), bình chứa và các bộ phận làm nóng của bình nước nóng điện tích tụ các lớp cặn mỏng—lớp cách nhiệt này làm giảm hiệu suất làm nóng 5–10% hàng năm nhưng hiếm khi gây ra hỏng hóc ngay lập tức. Trong nước có độ cứng cao (trên 10 gpg), cặn tích tụ nhanh hơn: các lớp cặn dày hình thành trên các bộ phận làm nóng ở đáy, buộc bình nước nóng điện phải sử dụng nhiều năng lượng hơn để đạt được nhiệt độ cài đặt và có thể khiến các bộ phận quá nóng và cháy (cần thay thế sau mỗi 2–3 năm, so với 5–6 năm đối với nước mềm). Bình nước nóng điện xử lý nước có độ cứng thấp (dưới 3 gpg) tốt, với nguy cơ ăn mòn tối thiểu nhờ vào bên trong bình được lót kính. Để tăng khả năng chịu đựng, bình nước nóng điện được hưởng lợi từ việc thay thế thanh anot (sau mỗi 3–5 năm) và xả bình hàng năm—các bước này loại bỏ cặn lỏng và bảo vệ thành bình khỏi cả cặn và sự ăn mòn.
Máy nước nóng không có bình chứa có khả năng chịu đựng độ cứng của nước từ thấp đến trung bình, với cặn gây ra nguy cơ nghiêm trọng về dòng chảy và sưởi ấm. Các kênh trao đổi nhiệt hẹp của Máy nước nóng không có bình chứa (rộng 0,2–0,5 inch) rất dễ bị tắc nghẽn cặn: trong nước có độ cứng trung bình (5–10 gpg), cặn tích tụ trong các kênh trong vòng 6–12 tháng, làm giảm lưu lượng 30–50% và gây ra biến động nhiệt độ. Trong nước có độ cứng cao (trên 10 gpg), tắc nghẽn có thể chặn hoàn toàn các kênh trong vòng 3–6 tháng, buộc Máy nước nóng không có bình chứa phải ở chế độ tắt (mã lỗi cho "hạn chế dòng chảy"). Máy nước nóng không có bình chứa chạy bằng gas và Máy nước nóng không có bình chứa chạy bằng điện có khả năng chịu đựng tương tự—cả hai đều dựa vào dòng trao đổi nhiệt không bị cản trở. Để cải thiện khả năng chịu đựng, Máy nước nóng không có bình chứa yêu cầu phải có chất làm mềm nước bắt buộc ở những khu vực có nước cứng, cùng với việc tẩy cặn hàng quý (sử dụng giấm hoặc các dung dịch chuyên dụng) để hòa tan cặn hiện có. Nước có độ cứng thấp (dưới 3 gpg) lý tưởng cho Máy nước nóng không bình chứa vì nó loại bỏ nguy cơ đóng cặn mà không làm tăng sự ăn mòn (nhờ vật liệu trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ hoặc đồng).
Máy nước nóng tức thời có khả năng chịu đựng độ cứng của nước ở mức trung bình đến thấp, với cặn bám vào khoang làm nóng nhỏ gọn. Các thanh gia nhiệt nhỏ (dài 1–2 inch) và đường dẫn nước hẹp (0,3–0,6 inch) của máy nước nóng tức thời tích tụ cặn nhanh chóng trong nước có độ cứng trung bình (5–10 gpg): cặn bám trên các thanh gia nhiệt, làm giảm khả năng truyền nhiệt và khiến máy nước nóng tức thời mất thêm 2–3 giây để đạt được nhiệt độ nước nóng. Trong nước có độ cứng cao (trên 10 gpg), cặn có thể chặn hoàn toàn đường dẫn nước, dẫn đến không có nước nóng đầu ra—cần vệ sinh bộ lọc hàng tháng và tẩy cặn thanh gia nhiệt (sử dụng bàn chải nhỏ và giấm). Máy nước nóng tức thời xử lý tốt nước có độ cứng thấp, không có vấn đề ăn mòn đáng kể do các bộ phận bằng nhựa hoặc mạ crôm. Không giống như máy nước nóng điện, máy nước nóng tức thời không thể dựa vào việc xả bình chứa (nó không có bình chứa), vì vậy bộ lọc nước tại điểm sử dụng (10–20 micron) là cần thiết để giữ lại các hạt khoáng chất trước khi chúng đến khoang làm nóng.
Máy nước nóng không bình chứa điện có khả năng chịu đựng độ cứng của nước ở mức trung bình, cân bằng giữa thiết kế bộ trao đổi nhiệt và khả năng chống đóng cặn. Các thanh gia nhiệt bằng thép không gỉ và các rãnh rộng hơn một chút (0,4–0,7 inch) của máy nước nóng không bình chứa điện xử lý nước có độ cứng trung bình (5–10 gpg) tốt hơn Máy nước nóng không bình chứa: sự tích tụ cặn mất 9–15 tháng để ảnh hưởng đến hiệu suất, với mức giảm lưu lượng chỉ 15–25% ban đầu. Trong nước có độ cứng cao (trên 10 gpg), máy nước nóng không bình chứa điện vẫn cần bộ làm mềm nước, nhưng hệ thống gia nhiệt được điều chỉnh (các thanh gia nhiệt điều chỉnh công suất dựa trên nhu cầu) giúp giảm độ bám dính của cặn so với các mẫu có nhiệt độ không đổi. Nước có độ cứng thấp (dưới 3 gpg) có rủi ro tối thiểu vì vật liệu chống ăn mòn của máy nước nóng không bình chứa điện (thép không gỉ, phụ kiện nhựa) ngăn ngừa sự phân hủy kim loại. Để duy trì khả năng chịu đựng, máy nước nóng không bình chứa điện cần phải tẩy cặn và thay bộ lọc nửa năm một lần—ít thường xuyên hơn Máy nước nóng không bình chứa nhưng nhiều hơn Máy nước nóng điện.
Máy nước nóng tức thời điện có khả năng chịu đựng độ cứng của nước thấp, với cặn làm hỏng các bộ phận vi mô của nó. Cuộn dây làm nóng nhỏ của máy nước nóng tức thời điện (đường kính 0,1–0,2 inch) và khoang chứa nước cực hẹp (0,2–0,3 inch) rất dễ bị cặn: ngay cả nước có độ cứng trung bình (5–10 gpg) cũng gây ra sự tích tụ cặn trong vòng 3–6 tháng, dẫn đến việc làm nóng không đều (nước nóng/lạnh bị vỡ) hoặc cuộn dây bị cháy. Trong nước có độ cứng cao (trên 10 gpg), máy nước nóng tức thời điện có thể hỏng hoàn toàn trong vòng 1–2 tháng nếu không được xử lý. Nước có độ cứng thấp (dưới 3 gpg) là lựa chọn khả thi duy nhất cho máy nước nóng tức thời điện, vì nó tránh được cả cặn và ăn mòn (nhờ vỏ nhựa và cuộn dây đồng có lớp phủ chống ăn mòn). Để cải thiện khả năng chịu đựng, máy nước nóng tức thời cần phải rửa bộ lọc hàng tuần (để loại bỏ các hạt khoáng chất nhỏ) và ngâm cuộn dây hàng tháng trong dung dịch tẩy cặn—bảo trì thường xuyên hơn bất kỳ loại máy nước nóng nào khác.
Độ cứng của nước thay đổi tùy theo kích thước và vật liệu linh kiện: Máy nước nóng điện xử lý tốt nhất độ cứng trung bình, máy nước nóng không bình chứa và máy nước nóng tức thời điện dễ bị hư hỏng nhất, trong khi máy nước nóng tức thời và máy nước nóng không bình chứa điện nằm ở giữa. Việc lựa chọn máy nước nóng dựa trên độ cứng của nước tại địa phương (đã được kiểm tra bằng bộ dụng cụ) đảm bảo bảo trì tối thiểu và tuổi thọ tối đa—ví dụ: Máy nước nóng không bình chứa cần chất làm mềm ở những vùng cứng, trong khi máy nước nóng điện hoạt động tốt mà không cần xử lý thêm ở những vùng cứng trung bình.
