La calefacción de agua es una parte significativa del consumo de energía en los hogares, y los calentadores de agua a gas sin tanque (TGWH) son comúnmente utilizados. Una de las limitaciones de estos dispositivos es la dificultad para mantener los puntos de ajuste de temperatura del agua caliente cuando ocurren cambios en el flujo de agua. Dado que estos cambios suelen ser inesperados, los controladores típicamente utilizados en estos dispositivos no pueden anticiparlos, afectando fuertemente la comodidad de los usuarios. Además, se asocia un considerable desperdicio de agua y energía con el largo tiempo de respuesta a los arranques en frío. Este trabajo propone el desarrollo de un control predictivo basado en modelos (MPC) que se implementará en hardware de bajo costo, de manera que se pueda mejorar la comodidad térmica de los usuarios y el ahorro de agua. Se utilizaron Matlab/Simulink para desarrollar, validar y generar automáticamente código C para implementar el controlador en sistemas basados en microcontroladores. Se realizaron simulaciones de hardware en el lazo para evaluar el rendimiento del algoritmo MPC en microcontroladores de 8 bits y 32 bits. Se obtuvo un índice de comodidad un 6.8% más alto utilizando la implementación en el microcontrolador de 32 bits en comparación con las implementaciones actuales; en cuanto al microcontrolador de 8 bits, se logró un índice de comodidad un 4.2% más alto. Estas aplicaciones en hardware de bajo costo destacan que la comodidad térmica de los usuarios puede mejorarse con éxito mientras se asegura la seguridad en la operación. Además, el impacto ambiental puede reducirse significativamente al disminuir el consumo de agua y energía en los arranques en frío de los TGWH.