Im Heizkessel wird der Brennstoff verbrannt. Die dabei entstehende Wärme wird über wasserführende Heizflächen an das Heizwasser abgegeben.
Eingesetzt werden heute praktisch nur noch Spezialheizkessel. Sie sind optimal auf eine Brennstoffart, zum Beispiel Öl oder Gas, eingestellt und haben einen hohen Wirkungsgrad.
Umstell- oder Wechselbrandkessel findet man noch in alten Heizanlagen. Diese Kessel können entweder mit Öl beziehungsweise Gas oder mit festen Brennstoffen beheizt werden. Wechselbrandkessel werden inzwischen jedoch nicht mehr eingebaut, weil sie nicht auf einen bestimmten Brennstoff abgestimmt sind und daher einen niedrigen Wirkungsgrad haben.
Will man abwechselnd mit Öl beziehungsweise Gas und festen Brennstoffen heizen, dann empfiehlt sich der Einbau eines Kessels mit zwei voneinander getrennten Brennräumen oder von zwei direkt voneinander getrennten Kesseln.
Hochtemperatur-Heizkessel
Öl- und Gasheizkessel wurden früher üblicherweise im Hochtemperaturbereich mit Vorlauftemperaturen zwischen 65 und 90 °C betrieben. Diese Heizungen sind inzwischen nur noch in älteren Häusern zu finden.
Aus Gründen der Energieersparnis werden heute überwiegend Niedertemperatursysteme eingebaut. Der Wirkungsgrad solcher älterer Anlagen lässt sich unter Umständen durch den Einbau kleinerer Düsen in den Brenner, durch den kompletten Austausch des alten Brenners gegen einen neuen, durch die Verbesserung der Kesselwärmedämmung‚ durch den Einbau von Abgasklappen und Steuergeräten und durch neue Mischersysteme verbessern.
Die Kesseltemperaturen allerdings lassen sich nicht in jedem Fall ohne weiteres stärker absenken, ohne dass der Heizkessel dadurch Schaden nimmt. Das gleiche gilt für das Absenken der Abgastemperaturen, um die Abgasverluste zu verringern.
Höhere Abgastemperaturen als 160 °C sind zwar unnötige Verluste, aber zu geringe Temperaturen unter 120 °C erhöhen die Versottungsgefahr im Schornstein oder machen Verbesserungen am Schornstein erforderlich.
Niedertemperatur-Heizkessel
Niedertemperatur-Heizkessel sind zum Standard geworden. Vorlauftemperatur und Temperatur des Kesselwassers liegen auf alle Fälle unter 75 °C.
Überwiegend arbeiten die Niedertemperatur-Heizungen mit Vorlauftemperaturen von 55 und Rücklauftemperaturen von 45 °C, bei Fußbodenheizungen mit 50-40 °C. Bei der gleitenden Regelung der Kesselwassertemperatur kann das Wasser direkt aus dem Heizkessel in den Vorlauf des Heizkreislaufs eingespeist werden, ohne dass noch Zumischung von kälterem Wasser notwendig wird, um die gewünschte Vorlauftemperatur zu erreichen.
Durch Steuerungen, wie zum Beispiel durch Außentemperaturfühler, wird der Kessel ständig geregelt und seine Heizwassertemperatur dem aktuellen Bedarf angepasst. Möglich ist aber auch das andere System, bei dem der Kessel gleichmäßig Wasser mit einer vorgegebenen Temperatur liefert, das dann in einem Mischer auf den gerade erforder- lichen Wert gebracht wird.
Bei der Heizkesselgröße werden heute nicht mehr wie früher hohe Sicherheitszuschläge aufgerechnet. Der Kessel wird vielmehr so ausgelegt, dass er an den wenigen ganz kalten Tagen im Jahr gerade in der Lage ist, die notwendige Wärme zu erzeugen. Niedertemperatur-Heizungen haben den Vorteil, dass sie sich gut mit alternativen Heizsysteme koppeln lassen, weil zum Beispiel Solarkollektoren oder Wärmepumpen ebenfalls Wasser im Temperaturbereich von etwa 50 °C liefern.
Brennwertkessel
Bei Brennwertkesseln wird die Abgastemperatur so stark gesenkt, dass der im Abgas enthaltene Wasserdampf noch im Heizkessel kondensiert. Die dabei freiwerdende Wärme wird ebenfalls genutzt. Auf diese Weise entstehen sehr hohe Wirkungsgrade von etwa 100%. Problematisch ist dabei allerdings, dass die abgekühlten Abgase nicht mehr genügend eigenen Auftrieb haben und deswegen mit einem Ventilator oder durch Druck, der im Kessel erzeugt wird, durch den Schorn- stein ins Freie ausgeblasen werden müssen. Weil die Abgase im Schornstein weiter abkühlen, bildet sich auch dort Kondenswasser. Nur besondere Schornsteinkonstruktionen sind dieser Belastung auf Dauer gewachsen.
Kessel-Brenner-Einheiten
Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizkesseln, bei denen der Öl- oder der Gebläsebrenner angeflanscht ist, haben sogenannten Kessel-Brenner- Einheiten hinter einem kompakten Gehäuse sämtliche Bestandteile einschließlich Heizungsregler, Umwälzpumpe und Ausdehnungsgefäß eingebaut. Alle Bauteile sind aufeinander abgestimmt, und der Kessel erfordert relativ wenig Installationsaufwand.
Gas-Spezialheizkessel
Die Gasheiztechnik bietet wesentlich mehr Alternativen als die Ölheiztechnik. Zum Beispiel gibt es neben dem herkömmlichen Heizkessel sogenannte Gasspezialheizkessel. Das sind Geräte, die keinen Gebläsebrenner, sondern nur einen geräuscharmen atmosphärischen Brenner haben. Für sie ist deshalb nicht unbedingt ein extra Heizraum erforderlich, sondern sie können im Flur in einer Nische oder sogar in der Küche aufgestellt werden. Die Gasspezialkessel arbeiten ebenfalls im Niedertemperaturbereich und können auch die Brauchwassererwärmung übernehmen. Entscheidend ist aber die ausreichende Luftzufuhr. Entweder muss die Luft von mehreren Räumen zur Gasbrennstelle strömen können, oder es muss eine Verbindung zur Außenluft vorhanden sein. Unter Umständen brauchen Gasspezialheizkessel nicht einmal einen Kaminanschluß. Die Abgase können durch Öffnungen in der Außenwand abgeführt werden.
Gas-Umlaufwasser-Heizer
Eine weitere Möglichkeit einer Gaszentralheizung sind Gas-Umlaufwasser-Heizungen. Diese Wandthermen sind so kompakt und leise, dass sie in jeder kleineren Ecke, im Flur, im Bad oder in der Küche eingebaut werden können. Bei Außenwandmontage können sie eventuell ohne Kamin betrieben werden. Es gibt sie mit Heizleistungen bis zu etwa 25 kW. In Kombithermen wird neben dem Heizwasser auch das Brauchwasser im Durchlaufprinzip erhitzt.
Zentralheizungsherd
Der Zentralheizungsherd war und ist noch immer besonders in landwirtschaftlichen Haushalten beliebt. Es handelt sich um einen größeren Kochherd, der mit Holz beheizt wird und in dem zusätzlich ein Wasserheizregister eingebaut ist. Mit dem darin erhitzten Wasser kann die Zentralheizung unter— stützt oder unter Umständen ganz ersetzt werden. Der Zentralheizungsherd kommt in Frage, wenn regelmäßig für mehrere Personen gekocht wird und entsprechendes Holz zur Verfügung steht. Nachteile sind, dass es im Aufstellungsraum sehr warm wird, dass laufend nachgeschürt werden muss, weil die Feuerung klein ist, und dass Schmutz anfällt.
Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe entzieht dem Grundwasser, der Umgebungsluft oder dem Erdreich Wärme. Die Wärmegewinnung mittels dieses Systems gehört also zu den umweltfreundlichen und energiesparenden Heizmöglichkeiten. Betrieben wird die Wärmepumpe mit Strom oder Gas. Verbreitet sind allerdings nur die Elektro-Wärmepumpen. In landwirtschaftlichen Betrieben kann bei der Milchkühlung als Abfallprodukt Wärme zurückgewonnen werden. Bei neuen Häusern, die mit einer sogenannten kontrollierten Be- und Entlüftung ausgestattet werden (z. B. Passivhäuser), wird die in der Abluft enthaltene Wärme mittels Wärmetauscher bzw. Wärmepumpe zurückgewonnen. Die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen ist umstritten. Zur Beheizung eines Wohnhauses sind sie nur sinnvoll, wenn das Heizsystem auf Niedertemperatur ausgelegt ist oder wenn ohne Vergrößerung der Heizkörper der Wärmebedarf gedeckt werden kann.