Geleiding

Betekenis

Geleiding (conductie) als warmtegeleiding is warmteoverdracht door een temperatuurverschil in een object of tussen twee vaste media, waarbij energie moleculair wordt overgedragen van het warme naar het koude deel. Geleiding kan ook slaan op elektrische geleiding, de verplaatsing van elektrische lading door elektronen of ionen, en op een fysieke geleiderail langs een object.

Toepassing

Geleiding komt voor in bouwkundige en elektrotechnische contexten.

• Vloerverwarming: contactwarmte tussen stromend warm water en buis, tussen buis en cementlaag en tussen cementlaag en vloerbedekking; convectie en straling spelen hier ook een rol.
• Koudebruggen: warmteoverdracht in bijvoorbeeld een spouwloze muur.
• Beglazing: warmteoverdracht via glasdeeltjes.
• Elektrische geleiding: transport van elektrische lading in geleiders.
• Geleiderail: als rail langs een object voor geleiding of geleidingselementen.

Aandachtspunten

• Houd rekening met de parameters die de warmtestroom beïnvloeden: warmtegeleidingscoëfficiënt (λ), doorsnede/oppervlakte (A), temperatuurverschil (ΔT), tijd (t) en dikte van het object (d).
• Bereken warmtestroom bij geleiding met de Wet van Fourier: Q = λ · A · ΔT · t / d (Q in W of J/s; λ in W/m·K; A in m²; ΔT in K; t in s; d in m).
• Bij vloerverwarming en soortgelijke systemen meespelen convectie en straling naast geleiding.
• Het ideale isolatiemateriaal is een slechte geleider, voorkomt convectie en straalt geen infraroodlicht uit.
• Bij elektrische geleiding bestaat het grensgeval van supergeleiding: bij zeer lage temperaturen (in de buurt van 0 K) verdwijnt de elektrische weerstand in bepaalde materialen.

Werking / principe

De warmtestroom door geleiding is afhankelijk van:

• warmtegeleidingscoëfficiënt (λ);
• doorsnede of oppervlakte (A);
• temperatuurverschil (ΔT);
• duur van de warmtestroom (t);
• dikte van het object (d). De Wet van Fourier koppelt deze grootheden en maakt kwantitatieve berekeningen van warmteoverdracht door geleiding mogelijk.

Verschil met convectie en straling

• Convectie (stroming): overdracht van warmte door beweging van lucht of water in of langs een object en contact tussen het stromend medium en de wand van het object.
• Geleiding (conductie): transport van warmte in één object of tussen meer media door directe overdracht.
• Straling: warmte-uitstraling door temperatuur, voornamelijk via infraroodlicht.