в проточном газовом водонагревателе стоит змеевик (радиатор) и вода петляет по нему вправо-влево, вправо-влево

Совсем необязательно это так. Зависит от того, как пользоваться. Любой нагреватель конструируют с таким учетом, чтобы его к. п. д. был наибольшим именно при определенном режиме.
Дело в том, что водогрейный контур с большой поверхностью трубок - действительно, вроде, возьмет больше теплоты от пламени, но:
1 - для нагрева до нужной температуры потребуется больше времени, либо же надо увеличивать мощность горелки, при этом неминуемо снижается к. п. д. всего устройства в целом.
2 - если часто бывает так, что пользуетесь водой кратковременно (включили-выключили), то в контуре часто остается значительный объем нагретой воды, теплота которой в основном, улетучится. Трубки ведь как нагреваются в колонке за несколько секунд, так же быстро и охладятся. Хорошо, если водонагреватель без дымохода, какие в основном и ставят, и на дворе зима, и лишнее тепло в доме не помешает, а если лето - то вам эта лишняя энергия совсем не нужна, но за газ для её производства придется всё равно заплатить.
Вот и не факт, что экономнее получается.

Верно глаголешь
но не надо забывать и про компактность устройства

Да и нет.
Пламя ж отдает тепло по пути, так?
При какой-то длине температура змеевика и остатков пламени сравняется и делать его длиннее смысла не будет.

у радиатора нет объёма.
его эффективность зависит от площади поверхности теплового контакта,
как и у любого теплообменника.

у длинной тонкой трубки большая площадь поверхности,
но вдобавок появляется повышенное гидродинамическое сопротивление.
а это не повышает пользу устройства.

вот так всегда в технике,
ищется компромисс между параметрами,
которые порой противоречивые.

да, во так вот

Если задача сделать перегретый пар - то именно так как Вы сказали. Если подогреть воду для крана - тут высокий КПД упирается в банальную технику безопасности...