Svaki materijal upija i odražava dio sunčeve energije. Međutim, neki materijali upijaju puno više nego što se odražavaju, i obrnuto. Količina sunčeve energije koju će materijal apsorbirati ili odraziti ovisi o brojnim fizičkim svojstvima. Gusti materijali obično apsorbiraju više sunčeve energije od manje gustih materijala. Boja i premaz također utječu na količinu sunčeve energije koju objekt može apsorbirati ili odraziti.
Svojstva materijala
Kako se gustoća materijala povećava, njegova sposobnost apsorpcije sunčeve energije obično se također povećava. Na primjer, gusti materijali, poput ćerpiča, betona i cigle, upijaju veliku količinu sunčeve energije. Manje gusti materijali, poput stiropora i malo drva, ne apsorbiraju toliko sunčeve energije. Ta se svojstva mogu razlikovati ovisno o premazu materijala. Primjerice, ako bi gusti materijal poput betona bio presvučen visoko reflektirajućim slojem, ne bi upio toliko energije.
Kako boja utječe na apsorpciju i refleksiju?
Sunčeva energija dolazi do nas na različitim valnim duljinama. Različite valne duljine povezane s vidljivom svjetlošću čine različite boje duge. Kad vidimo boju materijala, vidimo odraz te valne duljine svjetlosti. Na primjer, plavi materijal odražava plavu svjetlost. Bijeli materijali odražavaju veliku količinu vidljive svjetlosti. Crni materijali upijaju veliku količinu vidljive svjetlosti. Stoga će tamniji materijali apsorbirati više sunčeve energije od svjetlijih materijala.
Kamo odlazi energija?
Kad materijal upije sunčevu energiju, energija se prenosi na atome u tom materijalu. Na kraju se ovaj materijal oslobađa kao toplina. Ovisno o svojstvima materijala, taj se postupak može odvijati različitim brzinama i intenzitetom. Na primjer, beton će polako ispuštati toplinu, dok komad metala može brzo zračiti toplinom nakon što ga upije. Razlika u emisiji topline povezana je s razlikom u toplinskoj vodljivosti materijala. Metal provodi toplinu lakše od betona. Stoga će se toplina širiti metalom brže nego betonom.
Kako možemo koristiti ovo znanje?
Znanje o svojstvima materijala možemo koristiti za izgradnju učinkovitih uređaja, zgrada i druge tehnologije. Na primjer, svojstva materijala koja se odnose na emisiju topline izuzetno su korisna u izgradnji pasivnih solarnih struktura. U pasivnoj solarnoj zgradi važno je koristiti materijal koji će pohraniti dnevnu sunčevu energiju i polako je emitirati preko noći. U dizajnu zgrada, ovo se svojstvo naziva "toplinska masa" materijala.
