Un sistema de calefacción consta de tecnologías e infraestructuras diseñadas para suministrar energía térmica a los edificios para la calefacción de espacios y la producción de agua caliente sanitaria, contrarrestando principalmente las pérdidas de calor ambiental para mantener el confort de los ocupantes o los requisitos del proceso.[1] Estos sistemas generan calor convirtiendo la energía de combustibles como el gas natural o la electricidad en producción térmica a través de componentes como calderas, hornos o bombas de calor, y luego la distribuyen a través de medios como aire caliente, agua o superficies radiantes.[1] El funcionamiento fundamental se basa en los principios termodinámicos de la transferencia de calor (conducción a través de sólidos, radiación a través de ondas electromagnéticas y convección a través del movimiento de fluidos) para igualar las temperaturas interiores frente al frío exterior.[2]

Los sistemas centralizados, incluidos los hornos de aire forzado y las calderas hidrónicas, dominan las aplicaciones residenciales y comerciales por su escalabilidad y capacidades de zonificación, mientras que las opciones descentralizadas, como los radiadores eléctricos, sirven para espacios más pequeños.[1] La calefacción moderna, que evolucionó desde los antiguos sistemas de suelo radiante del hipocausto romano hasta las instalaciones alimentadas con carbón durante la Revolución Industrial y las innovaciones eléctricas de principios del siglo XX, prioriza la eficiencia en medio de la creciente demanda de energía.[3] A nivel mundial, el calentamiento de espacios y agua consume aproximadamente el 50% de la energía de los edificios, y los combustibles fósiles suministrarán el 63% en 2022, aunque las bombas de calor, que ofrecen una eficiencia de tres a cinco veces mayor que las calderas de gas, representan una alternativa cada vez mayor para reducir los costos operativos y las emisiones cuando la electricidad tiene bajas emisiones de carbono.[4]