Un sistema de calefacción mantiene un edificio caliente cuando el clima exterior es frío. También se utilizan para proporcionar calor artificial para el almacenamiento o para crear un clima artificial para animales y plantas. Se utilizan para hogares, oficinas, fábricas y almacenes. El término sistema de calefacción implica que hay más de una fuente de calor o un medio para mover el calor alrededor del edificio.
El desarrollo de un sistema de calefacción para cualquier tipo de edificio es un fenómeno nuevo para la mayoría de las áreas del mundo. En la antigüedad, las casas se calentaban con un solo fuego conocido como hogar. Situada en el centro de la casa, también se utilizaba para cocinar. Cualquier calidez adicional fue proporcionada por ropa gruesa y un buen aislamiento. Los arqueólogos e historiadores creen que los animales fueron llevados al hogar para proporcionar calor corporal adicional en invierno.
El primer sistema de calefacción fue desarrollado por los romanos. Llamado hipocausto, el sistema implicaba permitir que el humo caliente circulara debajo del piso para que el calor aumentara naturalmente. Hypocaust trabajó levantando el primer piso del suelo y apoyándolo con columnas de piedra. Los romanos luego lanzaban humo de un horno. El sistema se utilizó tanto en casas particulares de riqueza como en baños públicos como el que se encuentra en Chedworth Roman Villa en Inglaterra.
Aparte del hipocausto, solo había otro sistema de calefacción en Europa antes de la era moderna. La élite de Alemania y Europa del Este hizo uso de Kachelofen, o estufas calientes en inglés. Capturaron el calor de un horno y lo liberaron en una habitación.
La mayoría de las casas modernas en zonas templadas, donde hay inviernos distintos, utilizan sistemas de calefacción central. Este es un sistema organizado de radiadores o calentadores de almacenamiento diseñado para calentar todo el edificio. Estos sistemas a menudo se combinan con características de aislamiento como el doble acristalamiento, el trabajo de ladrillo doble, el aislamiento de cavidades y desván.
Los radiadores emiten una cantidad constante de calor dependiendo del nivel de calor al que estén configurados. Algunos radiadores se pueden colocar en temporizadores para ahorrar energía. Ofrecen una fuente de calor casi inmediata para una casa, pero pueden ser costosos cuando se usan en las horas pico. Las horas pico de electricidad, gas y agua son durante el día.
Los calentadores de almacenamiento funcionan almacenando calor eléctrico durante las horas de menor actividad y luego liberando el calor en momentos específicos durante el día siguiente. Esto ahorra costos y es mejor para el medio ambiente que los calentadores de gas y otros. El principal inconveniente es que no ofrecen una fuente de calor inmediata.
El gas o la electricidad se utilizan para calentar agua en un sistema de calefacción mediante radiadores. El agua se calienta en una caldera central, generalmente arriba en un armario de ventilación o en el desván. Luego, el agua caliente se bombea alrededor de un sistema cerrado de tuberías que permite que los radiadores emitan calor.
Como alternativa al sistema de tubería de agua, un sistema de calefacción puede aplicar gas o electricidad directamente al calentador. Éstos emiten calor calentando un serpentín. Algunos simplemente emitirán calor pasivamente desde la bobina, mientras que otros emplean un ventilador para soplar calor en la habitación.
Los calentadores asistidos por ventilador son a menudo una de las funciones de un acondicionador de aire (AC). El método de aire acondicionado para calentar una habitación es popular en países como Japón, que no tienen sistemas de calefacción central o aislamiento a pesar de los inviernos fríos. Una forma avanzada de un sistema de calefacción de CA es Calefacción, Ventilación, Aire Acondicionado (HVAC) y también puede incluir controles computarizados para la iluminación.