Každý materiál absorbuje a odráža časť slnečnej energie. Niektoré materiály však absorbujú oveľa viac, ako odrážajú, a naopak. Množstvo slnečnej energie, ktorú materiál absorbuje alebo odráža, závisí od mnohých fyzikálnych vlastností. Husté materiály majú tendenciu absorbovať viac slnečnej energie ako menej husté materiály. Farba a povlak tiež ovplyvňujú množstvo slnečnej energie, ktorú môže objekt absorbovať alebo odrážať.
Vlastnosti materiálu
Keď sa zvyšuje hustota materiálu, zvyčajne sa zvyšuje aj jeho schopnosť absorbovať slnečnú energiu. Napríklad husté materiály, ako napríklad adobe, betón a tehly, absorbujú veľké množstvo slnečnej energie. Menej husté materiály, ako napríklad polystyrén a nejaké drevo, neabsorbujú toľko solárnej energie. Tieto vlastnosti sa môžu líšiť podľa potiahnutia materiálu. Napríklad, ak by bol hustý materiál, ako napríklad betón, pokrytý vysoko reflexným povlakom, neabsorboval by toľko energie.
Ako farba ovplyvňuje absorpciu a odraz?
Slnečná energia sa k nám dostáva pri rôznych vlnových dĺžkach. Rôzne vlnové dĺžky spojené s viditeľným svetlom tvoria rôzne farby dúhy. Keď vidíme farbu materiálu, vidíme odraz tejto vlnovej dĺžky svetla. Napríklad modrý materiál odráža modré svetlo. Biele materiály odrážajú veľké množstvo viditeľného svetla. Čierne materiály absorbujú veľké množstvo viditeľného svetla. Tmavšie materiály preto absorbujú viac slnečnej energie ako ľahšie materiály.
Kam smeruje energia?
Keď materiál absorbuje slnečnú energiu, energia sa prenáša na atómy v tomto materiáli. Nakoniec sa tento materiál uvoľní ako teplo. V závislosti na vlastnostiach materiálu môže tento proces prebiehať pri rôznych rýchlostiach a intenzitách. Napríklad betón bude pomaly uvoľňovať teplo, zatiaľ čo kúsok kovu po jeho absorpcii môže teplo rýchlo vyžarovať. Rozdiel v emisii tepla súvisí s rozdielom v tepelnej vodivosti materiálov. Kov vedie teplo ľahšie ako betón. Preto sa teplo bude šíriť kovom rýchlejšie ako betónom.
Ako môžeme tieto vedomosti využiť?
Znalosti materiálových vlastností môžeme využiť na výrobu efektívnych zariadení, budov a ďalších technológií. Napríklad materiálové vlastnosti súvisiace s emisiou tepla sú mimoriadne užitočné pri budovaní pasívnych solárnych štruktúr. V pasívnej solárnej budove je dôležité použiť materiál, ktorý bude ukladať slnečnú energiu dňa a pomaly ju emitovať cez noc. V dizajne budovy sa táto vlastnosť nazýva „tepelná hmota“ materiálu.