生活離不開陽光的原因
陽光,本義指太陽之光——太陽上的核反應"燃燒"發出的光。
太陽既給人類送來了溫暖,又給人類提供著糧食。只有在陽光照耀下,植物才能生長、開花、結果,所以,各種食物實際上就是太陽能的貯藏庫。平時人們吃飯、吃菜、吃水果,就等於在吃太陽能。你看,陽光與人類的關係多麼密切啊,離開陽光人類就無法生存。
太陽對於人類既然這麼重要,那麼,人類怎樣利用太陽能,也就成為重要的研究課題。
一壺水直接放在陽光下晒,只能晒熱,決不會沸騰,因為溫度不夠。但是如果把水壺放在一個密封的玻璃箱內,使熱量“只進不出”的話,那末水就可能被“晒”得沸騰起來。世界上第一個太陽能收集裝置,就是這樣的玻璃盒子,名叫“熱盒”。
那是在1770年,有人用玻璃做成五個大小不同的盒子,一層層地套裝起來,每個盒子的間隙只有幾釐米。把這套玻璃盒子放在陽光下,結果發現溫度最高的地方在第四與第五個盒子之間***從外向裡數***,高達88℃。後來又有人採用良好的絕熱材料製做盒底,並且塗成黑色,結果最高溫度升到120℃。用這“熱盒”燒水,很快就燒開了,因此曾轟動一時。
這“熱盒”的祕密在哪裡呢?主要在“玻璃”上。原來石英玻璃有一個怪脾氣,它只許波長較短的輻射透過,而把長波輻射堵在外面。陽光波長較短,可以暢通無阻地透過玻璃進入盒內。玻璃盒內的物質***如空氣或水***吸收了陽光的能量後,使溫度升高,也會有熱輻射出來。因為這種熱輻射的波長較長,不能透過玻璃逃出盒外,所以,玻璃盒內的溫度逐漸升高。
太陽灶也是一種利用太陽能的裝置,它是依靠透鏡或反光鏡的幫助,把陽光聚集在一起的。
北方常見的冷床和溫室,裡面溫暖如春,也是玻璃的功勞。
現在利用太陽能的建築物,不斷地湧現出來,既美觀又實用。有一種被動式太陽房,它向陽一面的牆是黑的,牆外裝了密封的玻璃框架,使它跟外牆之間形成通道式的空間。陽光把通道里的空氣晒熱,熱空氣上升,由頂部活門進入室內,而室內冷空氣又可由下部通風口進入通道加熱,這樣迴圈不已,室溫就不斷提高。到了夏季,只要將頂部活門向室外開啟,熱空氣就向室外流去,於是,房屋北面較冷的空氣不斷進入室內,替補流出的熱空氣,室溫也跟著下降。這樣的太陽房,只要有良好的隔熱材料,設計合理,就能收到冬暖夏涼的效果。
一些太陽能熱水器的集熱箱,原理結構都差不多,它們大多安裝在房頂上,給現代建築增添了異彩。