热能网络又称热力管网，即从锅炉房、直燃机房、供热中心等出发，经热源通往建筑物热力入口的多个供热管道形成管网。供热热水介质设计压力小于或等于2.5MPa，设计温度小于或等于200℃；供热蒸汽介质设计压力小于或等于1.6MPa，设计温度小于或等于350℃。根据能源供热方式的不同可以将热能网络分为煤炭供热、燃油供热、天然气供热、电能供热、核能供热、地热供热和太阳能供热等；根据热媒可以将热能网络分为蒸汽热网和热水热网，其中蒸汽热网还可以按气压分为高压、中压和低压蒸汽热网；根据水温的不同可以将热能网络分为高温热水热网（T≥100℃）和低温热水热网（T≤95℃）；根据所处地位不同可以将热能网络分为一级管网和二级管网，一级管网为从热源至热力站的供回水管网，二级管网为从热力站到用户的供回水管网；根据敷设方式不同可以将热能网络分为地沟敷设（通行地沟/半通行地沟/不通行地沟）、架空敷设（高支架/中支架/低支架）和直埋敷设（管道直接埋在地下，无管沟）；根据系统形式不同可以将热能网络分为闭式系统和开式系统；根据供回分类可以将热能网络分为供水管和回水管。

早在1887年，美国就建立了世界上最早的区域供热系统；法国于1893年，苏联于1903年也有了区域供热工程。第一次世界大战后，供热事业在加拿大、荷兰、丹麦、匈牙利、捷克斯洛伐克等发达国家以及波兰等发展中国家也有一定的发展。第二次世界大战后，苏联、东欧各国及西欧几个国家在恢复建设中大量兴建区域供热工程，供热工程发展迅速，而由于当时燃料价格低，美国和西欧许多国家的供热工程发展速度一直很慢。自从20世纪70年代世界性能源危机以来，区域供热技术又重新受到重视，迅速发展。时至今日，国外供热行业的发展已步入稳定发展时期，无论是供热行业内部优化管理、技术创新，还是政府对供热行业有效的价格规制、准入规制、激励性规制等行政干预，供热行业改革均取得了丰富经验。

目前，我国城市中常用的供热方式分为集中供热、区域供热、分户供热和末端供热四种方式。集中供热主要指以集中热源为主要热源的供热方式，集中热源包括燃煤热电联产、热气热电联产、大型燃煤锅炉房、大型燃气锅炉房和大型燃油锅炉房，其主要的供热环节有集中热源、城市高温热力管网、换热站、室外管网、室内管网和末端散热设备。末端散热设备主要为散热器。城市集中供热的主要特点是供热规模巨大，以城市为供热对象，存在大型集中热源和两级热力管网。区域供热主要是以区域热源为主的供热方式，区域热源包括燃煤、气、油锅炉房、电热锅炉房、热泵和冷-热-电联供（CCHP），其主要的供热环节有区域热源、室外管网、室内管网和末端散热设备。区域供热的主要特点是具有一定的供热规模，以小区为供热对象，存在室外区域热源和室外管网。分户供热主要是指热源放置在住户家中的供热方式。户内热源主要包括燃煤炉灶、燃气炉、电热炉（蓄热和非蓄热）、水源热泵、空气源热泵和土壤源热泵，其主要的供热环节有户内热源和末端散热设备。末端散热设备主要为散热器、热水辐射地板、带调温阀散热器和风机盘管。户内供热的主要特点是供热规模限于住户内，以住户为供热对象，热源位于住户家中，虽然可能存在室内管道，但该管道的散热均进入室内，没有热损失，可将其也视作散热设备，所以认为户内供热不存在室内管网。末端供热主要指热源就直接在室内，热源就是末端散热设备的供热方式。末端热源主要包括电热膜、电热缆、电暖器和相变蓄能电暖器。其供热环节简单，热源即是末端。末端供热的主要特点是供热规模限于室内，能源一般是电力。(www.daowen.com)

热能网络要想以最小的代价实现节能环保，就必须从源头开始抓起，即首先要实现供热系统的规划优化，主要包括热源的选择、供热管网的布局优化以及二级换热站位置与容量的确定。由于集中供热系统中一次网的投资可占到系统初投资的50％左右，因此在供热系统的规划优化中，一次网的布局优化尤其重要。管网布局优化常用简单易行的最小树法。它是在所有可能的拓扑结构中，分别进行计算比较，根据赋权值最小得到最优的拓扑结构。管网布局优化首先要进行管网的布线和换热站容量的确定。其次在规划优化的基础上，以及热源、管网拓扑结构、换热站均已确定的基础上，进行管网的设计优化，主要是管径的优选。由于实际标准管径不是连续变量，而是离散变量，这一点必须考虑，才能使优化结果对工程应用具有实际指导意义。