A sugárzó energia az egyik legfontosabb energiaforma a bolygón, de könnyű figyelmen kívül hagyni. Ennek az az oka, hogy csak egy kis része látható az emberi szem számára. A legtöbb sugárzó energia , mint például a röntgensugarak és a rádióhullámok , nem esnek a látható fény spektrumába, ezért érzékelésükhöz speciális berendezés szükséges.
De még akkor is, ha nem látjuk a sugárzó energiát , az még mindig hihetetlenül fontos erőforrás: nagy távolságok közötti kommunikációra, növénytermesztésre és még otthonunk fűtésére is használjuk.
Tudjon meg mindent, amit tudnia kell a sugárzó energiáról , és arról, hogy az egyik sugárzó energia – a sugárzó fűtés – hogyan segíthet pénzt megtakarítani villanyszámláján .
Mi az a sugárzó energia?
Kezdjük a sugárzó energia definíciójának feltárásával . A Lehigh Egyetem szerint a sugárzó energia „ elektromágneses energia , amely keresztirányú hullámokban terjed”.
Ellentétben a potenciális energiával , amelyben az energia tárolódik és később felhasználható, a sugárzó energia egy fajtája a mozgási energia , ami azt jelenti, hogy a mozgáshoz kapcsolódik.
típusai a Az elektromágneses energia következők:
- Napenergia
- Gamma sugarak
- Rádióhullámok
- röntgensugarak
- Fény (látható elektromágneses energia)
Az ablakon át beszűrődő napfénytől az étel melegítésére használt mikrohullámú sütőig minden a sugárzó energia egy formája .
Hogyan működik a sugárzó energia?
A sugárzó energia formájában mozog egyik helyről a másikra elektromágneses hullámok vagy elektromágneses sugárzás . A legelemibb szinten az elektromágneses hullámok állnak fotonokból , amelyeknek nincs tömegük és fénysebességgel mozognak.
formájában eljut a Földre Amikor a Nap energiát szabadít fel, napsugárzás formájában , egyfajta sugárzó energia . Ez az energia nem termel hőt, amikor az űrben mozog, mert nincs semmi, amivel kölcsönhatásba léphet.
De amikor eléri a Földet, átadja ezt az energiát más tárgyaknak. A növények a nap sugárzó energiáját alakítják kémiai energiává fotoszintézis segítségével. A napelemek a napsugárzást alakítják elektromos energiává .
Mi a sugárzó energia 7 típusa?
A sugárzási energia minden típusa ugyanazon az elektromágneses spektrumon van (néha rövidítve EM spektrumnak is nevezik). A fő különbség a hullámhosszukban vagy az általuk keltett hullámok frekvenciájában van.
A magasabb frekvenciájú hullámok rövidebb hullámhosszúak és több energiát termelnek, a frekvenciát Hertzben (Hz) vagy a másodpercenkénti ciklusok számában mérik. Vessünk egy pillantást a hét sugárzási energia típusra gyakoriságuk sorrendjében.
Rádióhullámok
A rádióhullámok a spektrum alsó végén vannak, mert sokkal hosszabb hullámhosszúak , mint más típusú sugárzó energiáknak . Használhatjuk őket rádióvevők segítségével nagy távolságra történő információtovábbításra, rádióteleszkópok segítségével pedig megfigyelhetjük őket az űrben.
Mikrohullámok
A rádióhullámokhoz hasonlóan a mikrohullámok is láthatatlanok az emberi szem számára, de számos technológiában használják, beleértve a radarokat, a műholdakat és a Wi-Fi-t. Legtöbben találkozunk mikrohullámú sütővel a konyhában a mikrohullámú sütők formájában.
Infravörös hullámok
Az infravörös hullámok azért figyelemre méltóak, mert nagyobb energiájúak , mint a mikrohullámok, így hőként érezhetjük őket a testünkön. Ha valaha ült már hőlámpa mellett, érezte az infravörös energiát a bőrén. Bár szabad szemmel nem láthatók, az infravörös hullámokat hőképalkotó eszközök segítségével megfigyelhetjük .
Látható fény
A látható fény az egyetlen olyan sugárzó energia , amelyet az emberi szem láthat. A színek a különböző hullámhosszak eredménye, így a fényenergia egyedi megjelenést kölcsönöz.
Ultraibolya (UV) fény
Az ultraibolya másik formája, sugárzás a fényenergia amelynek hullámhossza rövidebb, mint a látható fény , de egyes állatok még mindig láthatják. A nap energiája a látható fény mellett UV-sugárzást is tartalmaz, amely nagy mennyiségben károsíthatja a bőrt. (Ezért javasolják az orvosok, hogy minden nap fényvédőt viseljenek .)
röntgensugarak
A röntgensugarak olyan rövid hullámhosszúak , hogy át tudnak hatolni olyan anyagokon, amelyeket más típusú sugárzó energia nem. Ezért használják őket általában radiológiában, mint egyfajta orvosi képalkotást. Ha valaha is volt csonttörése vagy fogorvosnál járt, röntgenfelvételen volt már. Ez különbözik a radiometriától , amely a sugárzás mérésére vonatkozik az elektromágneses spektrum bármely pontján.
Gamma sugarak
Végül vannak gamma-sugarak , amelyek az összes elektromágneses hullám közül a legmagasabb frekvenciájúak . Ezeket többnyire csillagok és magreakciók során állítják elő.
A sugárzó energia az elektromos energia egyik fajtája?
Bár nevében szerepel az „elektro” szó, a sugárzó energia különbözik az elektromos energiától mozgásán alapul az , amely az elektronok energia szállításához.
Ez azonban nem jelenti azt, hogy nem kapcsolódnak egymáshoz: törvényei a termodinamika szerint az egyik energiatípus átalakítható egy másikká.
Valójában mindig ezt tesszük: elektromos energiát használhat egy villanykörte táplálására , amely látható fényt bocsát ki , egyfajta sugárzó energiát . Vagy használhatja az elektromosságot hőtermelésre úgy, egy térfűtőt generál hogy infravörös sugárzást csatlakoztatva .
Van-e az embereknek sugárzó energiája?
A nap és a csillagok nem az egyetlenek, amelyek sugárzó energiát termelnek . Minden élőlény, beleértve az embert is, elektromágneses sugárzást bocsát ki .
A spektrum alsó végén van, tehát szabad szemmel nem látható, de az infravörös tartomány része. Ezért lehet látni embereket és más állatokat éjszaka is hőkamerával.
Biztonságos a sugárzó energia?
A sugárzó energia termel ionizáló vagy nem ionizáló sugárzást , attól függően, hogy az elektromágneses spektrumon hol esik. Az ionizáló sugárzás eltávolítja az elektronokat az atomokból – beleértve az emberi testben lévőket is –, míg a nem ionizáló sugárzás nem.
Az EM spektrum felső részén lévő hullámok, beleértve az UV -sugarakat, a röntgen- és a gamma-hullámokat, ionizáló sugárzást bocsátanak ki. Éppen ezért kerülnünk kell a túlzott kitettséget ezeknek a sugárforrásoknak (és UV-blokkoló fényvédőt kell viselnünk).
A spektrum alsó részén lévő hullámok, beleértve a mikrohullámokat és az infravörös hullámokat, nem ionizálnak. Ezért biztonságos a mikrohullámú sütőben főzni, vagy infravörös hőlámpa előtt ülni anélkül, hogy kockáztatnánk magunkat.
Hogyan használják fel a sugárzó energiát?
Amint láttuk, a sugárzó energia sokféle formában jelentkezik, így több száz felhasználási területe van. Íme néhány példa a sugárzó energia felhasználására:
- Hőtermelés (tábortűz, infravörös hőlámpa)
- Kommunikálni ( rádióhullámok , mobiltelefon jelek)
- Étel főzéséhez ( mikrohullámú sütő , elektromos vízforraló)
- Képek létrehozása ( röntgen , rádióteleszkóp)
- Növények termesztése (napfény, ultraibolya fény)
- Villamos energia előállítása ( napenergia , atomenergia)
Nyugodtan kijelenthetjük, hogy az élelmiszertermelés, az egészségügy, az elektromos hálózat és a kommunikációs rendszereink egyszerűen nem működnének ugyanúgy sugárzó energia nélkül !
Hogyan működik a sugárzó fűtés?
Ha azt hallja, hogy valaki a sugárzó fűtésről beszél , akkor nem a teljes elektromágneses spektrumról beszél. A sugárzó fűtés elsősorban az infravörös sugárzáson keresztüli közvetlen hőátadáson alapul – ez csak egyfajta sugárzó energia .
Mivel a sugárzó fűtés hatékonyabb, mint más fűtési módok, egyre gyakrabban használják otthonok és épületek fűtésére.
Miben különbözik a többi fűtési típustól? Képzeljen el egy kényszerlevegős fűtési rendszert, amelyben egy csatornán keresztül meleg levegőt fújnak át az épület helyiségein.
Ez a fajta fűtés általában kevésbé hatékony, mint a sugárzó fűtés , mert egyenetlenül melegíti fel a teret, és a csatorna résein keresztül forró levegő távozhat. Az allergiát is ronthatja, ha porszemcséket fúj.
Ezzel szemben a sugárzó fűtés csöveket vagy kábeleket használ a hő elosztására, általában falpanelen vagy padlón keresztül. A hő „sugárzik” a padlóból vagy a falpanelből, és természetesen kering, így nem kell ventilátorral vagy szellőzővel erőltetni.
A sugárzó fűtés más módszerekkel összehasonlítva kevesebb időt vesz igénybe a helyiség felfűtéséhez, ami hosszú távú energiamegtakarítást eredményezhet .
Hány fajta sugárzó fűtés létezik?
Bár a falpanelek és a padlóburkolatok némileg eltérően működnek, a hőtermelés két módszere egyikére támaszkodik: elektromos kábelekre vagy hidraulikus csövekre.
Az elektromos kábelek üzemeltetése drágább lehet, mivel tápellátást igényelnek, de praktikusak lehetnek, ha az áramszolgáltatója használati idő (TOU) tervet kínál.
Például, ha elektromos kábelei betonpadlóba vannak ágyazva, akkor szabad éjszakákon vagy esténként bekapcsolhatja a rendszert, hogy felmelegítse a betont. Továbbra is melegen tartja a házat az elektromos áram kikapcsolása után is.
Ha hidraulikus csöveket használ, akkor a sugárzó fűtési rendszere ehelyett folyadékon (általában meleg vízen) szállítja a hőt. Mivel ez nem elektromos, hanem a kazánhoz van csatlakoztatva, költséghatékonyabb lehet a mindennapi használat során.
A sugárzó energia megújuló?
megújuló- e vagy sem Az, hogy a sugárzó energia , a forrástól függ. A nap energiája megújuló, ezért a napelemeket a zöld energia egyik formájának tekintik.
A mikrohullámú sütők és az infravörös melegítők is sugárzó energiát termelnek , de ha nem megújuló energiaforrásról, például szénről működnek, akkor nem megújulóak.
Ugyanakkor nem minden megújuló energiaforrás támaszkodik sugárzó energiára . A szélenergia egyfajta mozgási energia, míg a geotermikus erőművek hőenergiára támaszkodnak .
Ha tudni szeretné, hogy otthona fűtési rendszere megújuló-e, egy kicsit mélyebbre kell ásnia, hogy megtudja, mi a végső áramforrás.
Ha megérti a sugárzó energiát, pénzt takaríthat meg villanyszámláján
Sugárzó energia van körülöttünk, még akkor is, ha nem gondolunk rá minden nap. De ha egy kicsit többet tudunk arról, hogy mi ez, és hogyan befolyásolja mindennapi életünket, változást hozhat.