Le componenti principali di un sistema di teleriscaldamento sono: una centrale termica, ove viene prodotto il calore, una rete di trasporto e distribuzione, costituita da speciali condotte sotterranee, e un insieme di sottocentrali. Queste ultime, situate nei singoli edifici da servire, sono costituite da scambiatori di calore, che permettono di realizzare lo scambio termico tra l’acqua della rete di teleriscaldamento (circuito primario) e l’acqua del circuito del cliente (circuito secondario), senza che vi sia miscelazione tra i due fluidi.
La centrale termica riscalda l’acqua, che viene distribuita ai diversi edifici attraverso la rete di distribuzione. Giunta allo scambiatore, l’acqua della rete trasferisce all’acqua dell’impianto di distribuzione interna dell’edificio il calore necessario per riscaldare gli ambienti e per la produzione di acqua calda sanitaria. Alla fine di questo processo, l’acqua, ormai raffreddata, ritorna in Centrale per essere nuovamente riscaldata.
L’impianto di distribuzione interno agli edifici allacciati alla rete resta inalterato e lo scambiatore di calore sostituisce la caldaia convenzionale. Nel caso in cui allo scambiatore siano allacciate più utenze, presso ciascuna di esse è installata una apposita apparecchiatura che consente di gestire autonomamente le temperature dei locali e di registrare i relativi consumi.
L’affidabilità del servizio è elevatissima, ed è possibile applicare il sistema ad intere aree urbane, rendendolo un vero e proprio servizio pubblico, come l’acquedotto o la rete elettrica cittadina.
Perché il teleriscaldamento abbia efficacia, è necessario tuttavia individuare un’utenza concentrata in un’area ben definita, come un quartiere, un’area commerciale o industriale, un insieme di utenze pubbliche prossime tra loro (prevalentemente scuole o impianti sportivi), o loro combinazioni. La definizione in inglese del teleriscaldamento (“district heating”) richiama proprio questa caratteristica di riscaldamento “distrettuale”. Non è perciò consigliabile una rete di teleriscaldamento che colleghi utenze isolate e sparse, lontane tra loro.
Affinché il teleriscaldamento sviluppi pienamente i suoi vantaggi energetici, è necessario che, per la generazione del calore, si utilizzi un sistema combinato, che produca contemporaneamente elettricità e calore. Alla produzione combinata di elettricità e calore si dà il nome di cogenerazione, e si dice sistema cogenerativo un impianto che sfrutti tale criterio. I sistemi di teleriscaldamento che utilizzano centrali a cogenerazione consentono il raggiungimento di una maggior efficienza energetica globale. Con questa tecnologia, infatti, la centrale è in grado di produrre energia elettrica e recuperare contemporaneamente l’energia termica che si sprigiona durante il processo termodinamico, che nelle centrali elettriche convenzionali viene disperso in atmosfera come “scarto”.