Centralvärmesystem och bränslen
De viktigaste komponenterna i ett centralvärmesystem är en apparat i vilken bränsle kan förbrännas för att generera värme, ett medium som transporteras i rör eller kanaler för att överföra värmen till de utrymmen som ska värmas, och en avgivningsanordning i dessa utrymmen för att avge värmen antingen genom konvektion eller strålning eller båda. Genom tvångsluftdistribution förs den uppvärmda luften in i utrymmet med hjälp av ett system av kanaler och fläktar som ger upphov till tryckskillnader. Strålningsvärme innebär däremot en direkt överföring av värme från en strålare till väggarna, taket eller golvet i ett slutet utrymme oberoende av lufttemperaturen mellan dem; den avgivna värmen sätter igång en konvektionscykel i hela utrymmet, vilket ger en jämnt uppvärmd temperatur i utrymmet.
Lufttemperaturen och effekterna av solstrålning, relativ luftfuktighet och konvektion påverkar alla utformningen av ett värmesystem. Ett lika viktigt övervägande är den mängd fysisk aktivitet som förväntas i en viss miljö. I en arbetsmiljö där ansträngande aktivitet är normen avger människokroppen mer värme. Som kompensation hålls lufttemperaturen lägre så att den extra kroppsvärmen kan avledas. En övre temperaturgräns på 24° C (75° F) är lämplig för stillasittande arbetare och bostadsrum, medan en nedre temperaturgräns på 13° C (55° F) är lämplig för personer som utför tungt manuellt arbete.
Vid förbränning av bränsle reagerar kol och väte med luftens syre för att producera värme, som överförs från förbränningskammaren till ett medium bestående av antingen luft eller vatten. Utrustningen är så utformad att det uppvärmda mediet ständigt avlägsnas och ersätts av ett kallare tillskott, dvs. genom cirkulation. Om luft är mediet kallas utrustningen för en ugn och om vatten är mediet för en panna eller varmvattenberedare. Termen ”panna” avser mer korrekt ett kärl där ånga produceras och ”vattenvärmare” ett kärl där vatten värms upp och cirkulerar under sin kokpunkt.
Naturgas och eldningsolja är de huvudsakliga bränslen som används för att producera värme i pannor och ugnar. De kräver ingen arbetskraft förutom för tillfällig rengöring, och de hanteras av helt automatiska brännare, som kan vara termostatstyrda. Till skillnad från deras föregångare, kol och koks, finns det ingen aska kvar som måste bortskaffas efter användning. Naturgas behöver inte lagras alls, medan olja pumpas till lagringstankar som kan vara placerade på ett visst avstånd från uppvärmningsutrustningen. Naturgasuppvärmningens tillväxt har varit nära förknippad med den ökade tillgången på gas från underjordiska ledningsnät, tillförlitligheten i den underjordiska leveransen och den rena förbränningen av gasen. Tillväxten är också kopplad till populariteten av varmluftsuppvärmningssystem, för vilka gasbränsle är särskilt anpassningsbart och som står för merparten av den naturgas som förbrukas i bostäder. Gas är lättare att förbränna och kontrollera än olja, användaren behöver ingen lagringstank och betalar för bränslet efter att han har använt det, och leveransen av bränslet är inte beroende av de motoriserade transporternas nyckfullhet. Gasbrännare är i allmänhet enklare än de som krävs för olja och har få rörliga delar. Eftersom förbränning av gas ger upphov till skadliga avgaser måste gasvärmare ventileras utåt. I områden som ligger utanför naturgasledningars räckvidd levereras gasol (propan eller butan) i särskilda tankbilar och lagras under tryck i hemmet tills den är klar att användas på samma sätt som naturgas. Olje- och gasbränslen har en stor del av sin bekvämlighet att tacka för den automatiska driften av uppvärmningsanläggningen. Denna automatisering vilar främst på termostaten, en anordning som, när temperaturen i ett utrymme sjunker till en förutbestämd punkt, aktiverar ugnen eller pannan tills värmebehovet är tillfredsställt. Automatiska värmeanläggningar är så noggrant skyddade av termostater att nästan alla tänkbara omständigheter som kan vara farliga förutspås och kontrolleras.