Každý materiál absorbuje a odráží určitou sluneční energii. Některé materiály však absorbují mnohem více, než odrážejí, a naopak. Množství sluneční energie, kterou materiál absorbuje nebo odráží, závisí na řadě fyzikálních vlastností. Husté materiály mají tendenci absorbovat více sluneční energie než méně husté materiály. Barva a povlak také ovlivňují množství sluneční energie, kterou může objekt absorbovat nebo odrážet.
Vlastnosti materiálu
Jak se zvyšuje hustota materiálu, obvykle se také zvyšuje jeho schopnost absorbovat sluneční energii. Například husté materiály, jako je adobe, beton a cihly, absorbují velké množství sluneční energie. Méně husté materiály, jako je polystyren a nějaké dřevo, neabsorbují tolik sluneční energie. Tyto vlastnosti se mohou lišit podle potahu materiálu. Pokud by byl například hustý materiál, jako je beton, potažen vysoce reflexním povlakem, neabsorboval by tolik energie.
Jak barva ovlivňuje absorpci a odraz?
Sluneční energie se k nám dostává na různých vlnových délkách. Různé vlnové délky spojené s viditelným světlem tvoří různé barvy duhy. Když vidíme barvu materiálu, vidíme odraz této vlnové délky světla. Například modrý materiál odráží modré světlo. Bílé materiály odrážejí velké množství viditelného světla. Černé materiály absorbují velké množství viditelného světla. Tmavší materiály proto absorbují více sluneční energie než lehčí materiály.
Kam jde energie?
Když materiál absorbuje sluneční energii, energie se přenáší na atomy v tomto materiálu. Nakonec se tento materiál uvolní jako teplo. V závislosti na vlastnostech materiálu může tento proces probíhat při různých rychlostech a intenzitách. Například beton bude pomalu uvolňovat teplo, zatímco kousek kovu může po jeho absorpci teplo rychle vyzařovat. Rozdíl v emisi tepla souvisí s rozdílem v tepelné vodivosti materiálů. Kov vede teplo snadněji než beton. Proto se teplo bude šířit kovem rychleji než betonem.
Jak můžeme tyto znalosti využít?
Znalosti vlastností materiálů můžeme využít k konstrukci účinných zařízení, budov a dalších technologií. Například materiálové vlastnosti související s emisemi tepla jsou mimořádně užitečné při budování pasivních solárních struktur. V pasivní solární budově je důležité používat materiál, který bude ukládat denní sluneční energii a pomalu ji emitovat přes noc. V konstrukci budov se tato vlastnost nazývá „tepelná hmota“ materiálu.
