Sisältö
- Materiaalin ominaisuudet
- Kuinka väri vaikuttaa imeytymiseen ja heijastumiseen?
- Mihin energia menee?
- Kuinka voimme käyttää tätä tietoa?
Jokainen materiaali imee ja heijastaa jonkin verran aurinkoenergiaa. Jotkut materiaalit absorboivat kuitenkin paljon enemmän kuin heijastavat, ja päinvastoin. Auringon energian määrä, jonka materiaali absorboi tai heijastaa, riippuu monista fysikaalisista ominaisuuksista. Tiheillä materiaaleilla on taipumus absorboida enemmän aurinkoenergiaa kuin vähemmän tiheillä materiaaleilla. Väri ja pinnoite vaikuttavat myös aurinkoenergian määrään, jonka esine voi absorboida tai heijastaa.
Materiaalin ominaisuudet
Kun materiaalin tiheys kasvaa, myös sen kyky imeä aurinkoenergiaa tyypillisesti kasvaa. Esimerkiksi tiheät materiaalit, kuten Adobe, betoni ja tiili, absorboivat suuren määrän aurinkoenergiaa. Vähemmän tiheät materiaalit, kuten styroksi ja osa puusta, eivät absorboi niin paljon aurinkoenergiaa. Nämä ominaisuudet voivat vaihdella materiaalin pinnoitteen mukaan. Esimerkiksi, jos tiheä materiaali, kuten betoni, päällystettäisiin heijastavalla pinnoitteella, se ei absorboi niin paljon energiaa.
Kuinka väri vaikuttaa imeytymiseen ja heijastumiseen?
Aurinkoenergia saavuttaa meitä eri aallonpituuksilla. Näkyvään valoon liittyvät erilaiset aallonpituudet muodostavat sateenkaaren eri värit. Kun näemme materiaalin värin, näemme sen valon aallonpituuden heijastuksen. Esimerkiksi sininen materiaali heijastaa sinistä valoa. Valkoiset materiaalit heijastavat paljon näkyvää valoa. Mustat materiaalit absorboivat suuren määrän näkyvää valoa. Siksi tummemmat materiaalit absorboivat enemmän aurinkoenergiaa kuin vaaleammat materiaalit.
Mihin energia menee?
Kun materiaali imee aurinkoenergiaa, energia siirtyy materiaalin atomiin. Lopulta tämä materiaali vapautuu lämmönä. Materiaalin ominaisuuksista riippuen tämä prosessi voi tapahtua eri nopeuksilla ja intensiteetteillä. Esimerkiksi betoni vapauttaa lämpöä hitaasti, kun taas metalliosa voi säteillä lämpöä nopeasti sen imeytymisen jälkeen. Lämpöerotuksen ero liittyy materiaalien lämmönjohtavuuden eroihin. Metalli johtaa lämpöä helpommin kuin betoni. Siksi lämpö leviää metallin läpi nopeammin kuin betonin läpi.
Kuinka voimme käyttää tätä tietoa?
Pystymme hyödyntämään materiaaliominaisuuksien tietämystä rakentaaksemme tehokkaita laitteita, rakennuksia ja muuta tekniikkaa. Esimerkiksi lämmönpäästöihin liittyvät materiaaliominaisuudet ovat erittäin hyödyllisiä passiivisten aurinkorakenteiden rakentamisessa. Passiivisessa aurinkorakennuksessa on tärkeää käyttää materiaalia, joka varastoi päivän aurinkoenergian ja emittoi sitä hitaasti yön yli. Tätä ominaisuutta kutsutaan rakennussuunnittelussa materiaaleiksi "lämpömassaksi".