Isıtma sistemleri, kullanım mekanlarının istenen sıcaklıkta tutulabilmesi için iç ortamdan dış ortama (çevreye) olan ısı kaybının karşılanması prensibi ile çalışan sistemlerdir. Merkezi ve lokal (bölgesel) olarak iki ana başlıkta toplanabilir.
Merkezi ısıtma genel olarak, soğuk iklimlerdeki büyük yapılarda kullanılır. Sistem, kullanılacak akışkanı (su, hava veya buharı) ısıtmak için merkezi kazan veya ısıtıcı, ısıtılmış akışkanın dağıtımı için boru tesisatı ve ısıyı ortam havasına transfer etmek için nihai ısı ileticilerini (radyatör, fancoil, ısı apareyleri vs.) içerir. Nihai ısı ileticileri burada, ısıyı ortama konveksiyon (taşınım) yolu ile ileten bir ısı eşanjörüdür. Binalarda özel boruların zemin altına gömme yapılması ile zeminden ısıtma yapılan merkezi ısıtma tesisatları da mevcuttur.
İnsanın bulunmakta olduğu ortamda kendisini rahat hissedebileceği düzeydeki ortam hava sıcaklığı, nem, hava hızı ve ışınımla ısı kaybı gibi özellikler ısıl konforu oluşturur. Isıl konfor koşulları; kullanılan ortamın türü, ortamda yürütülen etkinlik, giyim-kuşam vb. etkenlere bağlı olarak değişen değerler alabilir.
İnsan etkinlik düzeyine bağlı olarak 100 ile 1000 W arasındaki değerlerde ısı üretir. Isıl konfor hissi bu üretilen ısının rahatça ortama yayılabilmesi ile ilişkilidir. Konfor hissinin devamı için vücut sıcaklığının çok dar bir aralıkta korunabilmesi gerekir. Bu sıcaklığın sabit tutulabilmesi ise, üretilen bu ısının ortama geçmesi ile olanaklıdır. Bu tanımlama ile ısıl konforun bir enerji dengesi olarak modelinin kurulabileceği anlaşılır.
Ortam havasını çevreleyen yüzey sıcaklıkları, insan vücudundan ışınımla olan ısı kaybını etkilediğinden, belirli değerlerde tutulması gerekir. Pratikte ortam hava sıcaklığı ile ortamı çevreleyen yüzeylerin ortalama sıcaklığı arasındaki fark 2oC’den büyük olmamalıdır. Bu nedenle ısıtma projelerinin hazırlanmasında, ortamı çevreleyen yüzey sıcaklılarının da göz önüne alınacak şekilde tasarım yapılmasına özen gösterilmelidir. Yapı duvarlarında uygulanan ısı yalıtımı enerji ekonomisi kadar ısıl konforun sağlanması için de gereklidir
Öncelikli olarak ısıtma tesisat hesabı yapılan ortamın birim zamandaki ısı gereksinimi belirlenerek buna uygun ısıtıcı seçiminin yapılması hedeflenir. Ortamların ısı gereksinimleri; ortamı çevreleyen çeşitli bileşenlerden düşük sıcaklıktaki çevre ortamlara geçen ısının bulunması ile belirlenir.
Diğer bir deyişle; projelendirme sıcaklıklarında ortamdan olan ısı kayıplarının toplamı, ortama ısıtıcı tarafından sağlanacak olan ısı anlamına gelmektedir. Her bir ortam için yapılan ısı gereksinimi hesapları ile bina için olan toplam ısı gereksinimi ve gerekli kazan kapasitesi hesaplanır. Daha sonra da borular, genleşme deposu, dolaşım pompası gibi diğer sistem elemanlarının hesabı ve seçimi yapılır.