Cijela grana fizike, termodinamika, bavi se problematikom kretanja topline. Tako danas znamo da se toplina prenosi vođenjem, kad su dva tijela različitih temperatura u dodiru, ali i zračenjem, čak i kroz zrakoprazan prostor, kao što nas grije sunce.

Poznate su duljine toplinskih valova i njihov utjecaj na čovjeka i druga tijela (npr. Infracrvene zrake predstavljaju određenu valnu duljinu toplinskog zračenja). Drugačiji su efekti zagrijavanja vođenjem topline, a drugačiji zračenjem (isijavanjem). Većina uređaja za grijanje isporučuje nam toplinu na oba načina ali u različitim odnosima.

Promišljenom kombinacijom efekata postižemo ona svojstva uređaja koja odgovaraju zahtjevima suvremenog načina života i brizi za zdravlje i radnu sposobnost čovjeka.

Na osnovi teoretskog saznanja i prakse, danas se od dobrog grijanja očekuje da udovoljava sljedećim zahtjevima:

• zahtjevana temperatura u prostorijama mora se postići u što kraćem vremenu

• temperatura zraka u prostoriji mora biti ujednačena u svim smjerovima

• grijanje se treba dobro regulirati zbog racionalnog iskorištenja i udobnosti u odnosu na promjene vanjske klime

• grijanje ne smije kvariti zrak koji se udiše i ne smiju se razvijati štetni plinovi ili prašina

• ne smiju se javljati šumovi niti propuh

• površinske temperature ogrijevnih tijela ne bi trebale prelaziti 80°C

Ti su zahtjevi međusobno povezani, pa ako samo jedan ne odgovara može uzrokovati osjećaj nelagode. Mnogi kažu „...imam puno radijatora ali mi je hladno...“ ili „... peć je užarena, a mojoj ženi hladno na noge...“ i sl.

Sistemi centralnog grijanja su sistemi gdje se proizvedena toplinska energija s jednog mjesta distribuira po prostorijama koje treba zagrijati. Od peći – kotla vode cijevi (jednocijevno ili dvocijevno grijanje ili podno grijanje) do ogrjevnih tijela po pojedinim prostorijama ( radijatori, ventilokonvektori, konvektori, cijevi podnog grijanja i sl. ), a cijeli takav sistem obično ima i neko automatsko upravljanje i dodatne sigurnosne elemente.

Loženje na jednom mjestu omogućuje znatno bolju iskoristivost topline i ujednačen režim rada i kvalitetnu regulaciju sistema. Stoga takvi sistemi predstavljaju najracionalniji način zagrijavanja prostorija. Prijenosnik topline od izvora ( peći ) do mjesta zagrijavanja obično je voda koja se u izvoru topline zagrijava i kruženjem do ogrijevnog tijela na mjestu gdje je instalirano grijalo odaje toplinu. Uobičajen je režim rada sistema centralnog grijanja 70°C u polaznom i 50°C u povratnom vodu. Kod sistema podnog grijanja ti su režimi niži i iznose 50°/ 40°C ili niže, a inače se se nastoji snižavati režime rada toplovodnih sistema grijanja jer je tada u prostoriji ugodnije. Neki sistemi za prijenos topline od izvora do zagrijavane prostorije ne koriste vodu već zrak. To su tzv. Zračni sistemi, toplozračno grijanje ili klimatizacija ( ako je ugražen i rashladni uređaj i sitem za ovlaživanje ). Ti sistemi prednjače kod poslovnih prostora i hala.

Grijanje je idealno kad je u zoni glave tj. Na visini od 1,7m točno 20°C, u donjoj zoni malo toplije, a pri stropu temperatura malo niža. Ovakva krivulja rezultat je ljudskog metabolizma i potrebe za psihološkim osjećajem udobnosti. Područje glave traži hladniji zrak, a noge vole toplo (zato nosimo čarape i čizme).

Ovakvoj idealnoj krivulji najbliže je podno grijanje dok je najnepovoljniji sistem s radijatorsko grijanje. Radijatori uzrokuju intezivnu cirkulaciju sobnog zraka, pa ako nisu uz vanjski zid ispod prozora onda ne sprečavaju prodor hladnog zraka. Uz to cirkulacija nije energetski ni komforno povoljna jer uzrokuje stvaranje toplog i pretoplog sloja u gornjim dijelovima prostorije. Takva je temperaturna slika vrlo nepovoljna, a kod radijatora na unutarnjem zidu još nepovoljnija.

Za osjećaj udobnosti važno je da je temperatura ogrijevnog tijela – peći ili podnih instalacija što niža, jer to onda stvara manju cirkulaciju sobnog zraka, a to je važno za ugodan osjećaj. Stoga nije ni čudno da niskotemperaturni sistemi polako preuzimaju primat u novim instalacijama, što povećava površinu ogrijevnih elemenata, ali primjenom dobre toplinske izolacije to se povećanje itekako kompezira.

Primjer: ako za sistem 50/40°C kao kod režima podnog grijanja , želim postaviti radijatore koji se inače postavljaju na sistem centralnog grijanja (s režimom rada 70/50°C) moramo im povećati ogrjevnu površinu više nego trostruko da bi učinak bio identičan sistemu klasičnog podnog grijanja.

U objektu sa samo 5cm vanjske toplinske izolacije u vanjskim zidovima toplinski gubici se smanjuju za više od 50%, što znači i manju ogrjevnu površinu radijatora i manje troškove grijanja. U takvim slučajevima se još i više isplati niskotemperaturno grijanje jer u cjelini s dobrom toplinskom izolacijom daje izuzetne uštede u grijanju.

U većini stanova često se vidi slika s zavjesama preko termostatskih ventila. Ponajprije zavjesa smanjuje efekt odavanja topline, termostatski ventil mora osjećati sobnu temperaturu, a ako ga prkrijete on gubi svoju funkciju. U glavi termostatskog ventila nalazi se tekućina koja mijenja volumen s promjenom temperature pa na taj način djeluje na protok vode kroz radijator. Ako sobna temperatura poraste tekućina se proširi i pritisne polugu koja smanjuje protok vode kroz to ogrjevno tijelo. Ako je taj ventil smješten iza zavjese jasno je da ne osjeća sobnu temperaturu, pa treba primjeniti izvedbu s osjetnikom na kapilari koji se može postaviti na zid podalje od radijatora i zavjese tako da registrira stvarnu sobnu temperaturu.

Također tokom ljetnih mjeseci kad ne grijemo, zatvaramo termostatske glave do kraja misleći da smo tako zatvorili radijator. Takav pritisak nije dobar za termostatsku glavu i smanjuje joj vijek trajanja, treba smanjiti temperaturu i pustiti da termostatska glava osjeti veću ljetnu temperaturu u prostoriji i sama zatvori protok.