Одно из центральных мест в инженерной инфраструктуре Зимнего дворца занимала отопительная система.
Долгое время единственным видом отопления дворца были печи, камины и небольшие таганки. При начале строительства дворца были составлены чертежи 17 каминов. Они были заказаны в Италии из каррарского мрамора и в 1758 г. доставлены в Зимний дворец. Поскольку отопительная система, которая должна была обогревать огромный дворец, использовалась весьма интенсивно, периодически она обновлялась. И в 1827 г. круглые печи Кваренги из-за их ветхости заменили новыми. Однако спустя год во время очередного ремонта комнат наследника великого князя Александра Николаевича О. Монферрану было приказано разобрать только что установленные печи и воссоздать круглые - руки Кваренги.
Интенсивное использование многочисленных печей в царских дворцах в суровые зимы и беспорядочные перестройки дворцовых залов приводили к катастрофическим пожарам.
Вечером 17 декабря 1837 г. в Зимнем дворце начался пожар, который удалось окончательно потушить только к 20 декабря. По воспоминаниям очевидцев, зарево было видно за 50 - 70 верст от Петербурга...
С учетом произошедшей трагедии в ходе восстановления дворца печное отопление было заменено на воздушное, разработанное инженером Н. А. Аммосовым. Печи его конструкции до этого хорошо себя зарекомендовали в казармах лейб-гвардии Павловского полка.
В результате в подвалах дворца были установлены 86 пневматических печей, в самом Зимнем - 55 больших и 29 малых печей. Еще две были размещены в Эрмитаже под Рафаэлевыми ложами и две малые печи - в Придворном манеже.
Как действовала система? Нагреваемый печами воздух поднимался по "жаровым" каналам в парадные залы и жилые комнаты. Места выхода отопительных каналов завершались медными решетками на душниках, выполненных по рисункам архитектора В. П. Стасова.
С весны 1839 г. печи и камины сохранялись в Зимнем дворце в основном как привычный элемент парадных интерьеров.
А за устройство пневматических печей в Зимнем дворце Н. Аммосов был награжден золотой медалью и получил 1500 десятин земли наряду с личным одобрением Николая I качеством работы печей его конструкции.
Но со временем у аммосовской системы отопления был выявлен ряд недостатков. Уже в начале 1840-х гг. бытовало мнение, что эти печи пересушивают воздух и это вредит здоровью. Александр II, больной эмфиземой легких, страдал от сухого сильно нагретого воздуха, от плохой вентиляции. Поэтому начиная с 1863 г. в Зимнем дворце создают новую, локальную, систему отопления, которая была закончена к середине 1870-х гг. В ее основу были положены "огневоздушные печи" конструкции И. К. Кроля и Смирнова.
В результате к началу 1880-х гг. в Зимнем дворце было две системы отопления: аммосовская и Кроля (чугунно-реберные печи)
Однако Александр III был недоволен обеими. По его мнению, обогревание производилось неравномерно, воздух был слишком сухой, при топке производился сильный шум. Поэтому было принято решение о монтаже новой локальной системы водяного отопления. Одновременно установили водяные калориферы для введения свежего воздуха с вентиляцией и увлажнением, прочистили жаровые каналы. В одном из внутренних световых двориков западной части Зимнего дворца была сооружена котельная.
К лету 1911 года техник Кабинета е.и.в. инженер Н.П. Мельников разработал проект. Он создал в Эрмитаже две дополняющие друг друга системы: систему водяного радиаторного отопления и систему вентиляции с элементами кондиционирования. В залах установили водяные радиаторы, а по воздушным каналам подали свежий воздух — предварительно очищенный, подогретый и увлажненный до требуемого уровня в вентиляционных камерах.
Две вентиляционные камеры длиной около 6 м смонтировали на чердаке Нового Эрмитажа. На крыше дворца, за башенкой оптического телеграфа над Собственным подъездом, появилась вентиляционная башня.
Таким образом, к 1917 г. в Зимнем дворце параллельно действовали три технически различные системы отопления, не объединенные в единую сеть.