Un impianto di riscaldamento si riferisce a un sistema di riscaldamento a vapore o ad acqua calda che serve un numero di edifici periferici. È specificato dal tipo di attrezzatura utilizzata. L’attrezzatura è costituita dalla caldaia; pompe; valvole; le tubazioni del sistema acqua-vapore; e l’attrezzatura di stoccaggio, movimentazione e alimentazione del sistema di alimentazione. I componenti chiave di un impianto di riscaldamento includono le condizioni operative, il tipo di caldaie e la fonte di combustibile.
Gli impianti di riscaldamento sono comuni tra i vecchi campus universitari, i siti industriali rurali o off-grid e i complessi militari. Spesso queste strutture sono ubicate insieme a utenze elettriche municipali o industriali. L’utilizzo condiviso è comune tra gli impianti di lavorazione che utilizzano vapore ad alta pressione e quindi inoltrano il vapore a bassa pressione a un ospedale o a un college per utilizzare il calore anziché scaricarlo nell’ambiente tramite una torre di raffreddamento o vasche di raffreddamento. Lo spazio che ospita una piccola caldaia all’interno del seminterrato del singolo edificio è solitamente indicato come locale caldaia, al contrario di un impianto di riscaldamento.
La capacità, la pressione e la temperatura di esercizio sono questioni chiave di progettazione determinate dal carico termico previsto. Per evitare un’interruzione completa, un impianto di riscaldamento ha solitamente due o tre caldaie. Le pressioni del vapore sono generalmente limitate a meno di 150 psig (1035 kPa). Un tipico intervallo operativo va da 100 a 125 psig (690 a 862 kPa), ma il design più economico prenderà in considerazione il costo maggiore di un sistema a pressione più elevata rispetto al carico operativo richiesto per riscaldare gli edifici.
Per le caldaie impiegate negli impianti di riscaldamento viene spesso utilizzato un design a tubi d’acqua. In questo progetto, i gas caldi della combustione del carburante passano su tubi generatori di vapore in cui l’acqua dal tamburo dell’acqua di alimentazione viene riscaldata fino all’ebollizione. Il vapore sale a un tamburo di separazione del vapore in cui l’acqua condensata scorre per gravità attraverso grandi tubi chiamati downcomers tornando al tamburo dell’acqua di alimentazione per preriscaldare tale ingresso. L’energia aggiuntiva viene aggiunta al vapore riscaldandolo al di sopra del suo punto di ebollizione aspirando ancora una volta il vapore dal tamburo di separazione del vapore attraverso la camera a gas caldo.
La caldaia può essere alimentata da una varietà di fonti, tra cui gas, carbone o altri combustibili fossili. Vengono utilizzate anche molte risorse rinnovabili, tra cui il calore geotermico, il legno, i rifiuti urbani o la biomassa agricola. La fonte di energia viene selezionata in base alla disponibilità, al costo e ai requisiti di carico termico. Quando è presente una fonte di combustibile ad alta energia e il carico termico è relativamente basso, è possibile la cogenerazione di elettricità da un flusso laterale di vapore che passa attraverso una turbina. Un impianto di riscaldamento che utilizza una linea di vapore di scarico da una fonte di vapore ad alta pressione può utilizzare un ribollitore per aumentare il potere calorifico del vapore in ingresso o può essere costituito semplicemente dal sistema di distribuzione.