輸出電能的變壓器），還有電力傳 輸電纜，它們都是熱源，外表溫度都會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于塔筒壁面北側(cè)溫度。因此，以上熱源與塔筒 外壁徑向存在溫差，通過布置熱源、并搭建熱流徑向傳遞通道，將背陰側(cè)塔筒壁內(nèi)側(cè)更寬周 向弧長范圍內(nèi)的空氣被構(gòu)建的新結(jié)構(gòu)帶入到參與從電力傳輸電纜吸熱，再向更寬周向弧長 的塔筒內(nèi)壁面放熱，即自然對流換熱中吸收熱源熱量的冷源大幅度增加了（見圖11中1^的 寬度至少是過去傳統(tǒng)技術(shù)寬度或弧長的2倍）。按照牛頓冷卻定律，換熱面積增加，提高了 換熱速率。強(qiáng)化熱源散熱，形成本發(fā)明的技術(shù)發(fā)明點之二。
[0096] 發(fā)明人率先在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中引用《建筑工程建筑面積計算規(guī)范》GB/ T50353-2005 "圍護(hù)結(jié)構(gòu)（envelopenclosure) "這個專業(yè)詞匯，將"塔筒"視為風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分。在《建筑工程建筑面積計算規(guī)范》GB/T50353-2005中規(guī)定：圍護(hù)結(jié) 構(gòu)（envelop enclosure)是指圍合建筑空間四周的墻體、門、窗等，構(gòu)成建筑空間抵御環(huán)境 不利影響的構(gòu)件（也包括某些配件）。圍護(hù)結(jié)構(gòu)分透明和不透明兩部分：不透明圍護(hù)結(jié)構(gòu) 有墻、屋頂和樓板等；透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)有窗戶、天窗和陽臺門等。根據(jù)在建筑物中的位置，圍 護(hù)結(jié)構(gòu)分為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)如隔墻、樓板和內(nèi)門窗等，起分隔室內(nèi)空 間作用，應(yīng)具有隔聲、隔視線以及某些特殊要求的性能。
[0097] 圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常是指外墻和屋頂?shù)韧鈬o(hù)結(jié)構(gòu)。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外墻、屋頂、側(cè)窗、 外門等，用以抵御風(fēng)雨、溫度變化、太陽輻射等，應(yīng)具有保溫、隔熱、隔聲、防水、防潮、耐火、 耐久等性能。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料有磚、石、土、混凝土、纖維水泥板、鋼板、鋁合金板、玻璃、玻 璃鋼和塑料等。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)按構(gòu)造可分為單層的和多層復(fù)合的兩類。單層構(gòu)造如各種厚度 的磚墻、混凝土墻、金屬壓型板墻、石棉水泥板墻和玻璃板墻等。多層復(fù)合構(gòu)造圍護(hù)結(jié)構(gòu)可 根據(jù)不同要求和結(jié)合材料特性分層設(shè)置。通常外層為防護(hù)層，中間為保溫或隔熱層（必要 時還可設(shè)隔蒸汽層），內(nèi)層為內(nèi)表面層。各層或以骨架作為支承結(jié)構(gòu)，或以增強(qiáng)的內(nèi)防護(hù)層 作為支承結(jié)構(gòu)。
[0098] 在此，發(fā)明人率先意識到并在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組節(jié)能降耗技術(shù)探索中引用"圍護(hù)結(jié)構(gòu) (envelop enclosure) "這個專業(yè)詞匯，并將"塔筒"視為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分 是必要的、準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)摹?br>[0099] 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組節(jié)能降耗技術(shù)探索中引用"圍護(hù)結(jié)構(gòu)（envelop enclosure) "專業(yè)詞 匯具有如下的用途：
[0100] 針對塔筒"圍護(hù)結(jié)構(gòu)（envelop enclosure) "所在地各個朝向的太陽福射的日福 射量測試圖開創(chuàng)性地率先用來確定塔筒內(nèi)主電力傳輸電纜在塔筒壁內(nèi)向下敷設(shè)的"定向方 位"，作為確定"定向方位"布置的主要物理依據(jù)。將電力傳輸電纜敷設(shè)布置的區(qū)域劃定在直 立塔筒周向弧度的正北及偏東的一個區(qū)域，這個區(qū)域就是指在建筑行業(yè)術(shù)語的塔筒壁"背 陰面"的內(nèi)壁附近。
[0101] 在本發(fā)明中，建筑"陽面（側(cè)）"主要指向陽的南面（北半球），其次是指有日照條 件的東西面，"背陰面"主要是指無日照條件的北面（北半球）。
[0102] 在風(fēng)力機(jī)塔筒壁本體徑向傳熱過程中，輻射換熱是重要的一個傳熱方式，它包括 太陽輻射在塔筒表面的傳遞和在塔筒內(nèi)表面間的熱輻射交換。它雖然也直接影響著圍護(hù)結(jié) 構(gòu)內(nèi)外溫度高低，卻不像空氣溫度那樣容易被人覺察。
[0103] 太陽輻射以直射、散射兩種方式到達(dá)塔筒本體外表面。在表面發(fā)生能量性質(zhì)的轉(zhuǎn) 化：輻射能轉(zhuǎn)化成熱能，在經(jīng)熱傳導(dǎo)方式傳遞到塔筒內(nèi)壁防腐涂層。如果溫度高于塔筒內(nèi)空 氣溫度，表面就會將熱量釋放到空氣里。更重要的是：塔筒內(nèi)有各種電力設(shè)備，如電力傳輸 電纜、變壓器、變流器以及電力補(bǔ)償設(shè)備等各種產(chǎn)熱熱源。塔筒內(nèi)封閉圍護(hù)結(jié)構(gòu)具備蓄熱能 力，在夏季，塔筒內(nèi)壁會對其內(nèi)空氣沿著上升高度方向以自然對流換熱方式持續(xù)加熱。沒有 外界驅(qū)動力但仍然存在運(yùn)動的情況，稱之為自然對流或自由流動。引起流體這種運(yùn)動的內(nèi) 在力量是溫度差或者（組分的）濃度差。后者屬于傳質(zhì)問題。在夏季，塔筒內(nèi)部空氣接受 塔筒內(nèi)壁持續(xù)加熱、或接受內(nèi)熱源加熱，將在塔筒內(nèi)部造成空氣溫度差。引起自然對流的浮 升力實際上來自流體的密度梯度以及與該密度梯度成正比的體積力的聯(lián)合作用。在地球引 力場范圍內(nèi)，最普遍存在的體積力是重力。在塔筒內(nèi)不存在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)致的離心力，造成空 氣密度梯度的原因就是溫度差。
[0104] 太陽輻射熱量在下午兩、三點鐘達(dá)到全天的最高值（見圖4、圖5所示），此后氣溫 又隨太陽輻射熱的減小而下降，到下一個凌晨四、五點又達(dá)最低值（見圖4、圖5所示）。顯 然，在一段時間內(nèi)，可以認(rèn)為氣溫的熱變化是以24小時為周期的周期性波動。塔筒在中午 時段持續(xù)接受太陽輻射加熱，同時空氣溫度較高，空氣與塔筒外壁通過對流換熱散失的熱 量較小，塔筒外壁有效吸收的熱能較大。
[0105] 圖4以北半球的我國境內(nèi)某地直立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處自然環(huán)境氣象數(shù)據(jù)為背景，測 量繪制出塔筒外環(huán)境夏季代表性日溫度變化情況，曲線cl表示塔筒外綜合溫度，曲線c2表 示塔筒外空氣溫度，曲線c3表示太陽輻射當(dāng)量溫度。在夏季建筑熱工計算的室外氣候條件 中，最主要的是太陽輻射和塔筒外空氣溫度，盡管它們與塔筒外表涂層之間換熱方式不同， 但效果都是使塔筒、機(jī)艙的外表涂層溫度增加。為了簡化計算，對太陽輻射熱作用折算（太 陽輻射當(dāng)量溫度），用一個假想的"塔筒、機(jī)艙外綜合溫度" tsa來代替太陽輻射和塔筒外空 氣溫度兩者的共同作用效果，也即曲線c2和c3疊加成曲線cl。
[0106] 圖5以直立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處自然環(huán)境氣象數(shù)據(jù)為背景，測量繪制出塔筒、機(jī)艙圍 護(hù)結(jié)構(gòu)不同朝向夏季代表性日溫度變化情況，曲線c4、c5和c6分別表示水平面、東向垂直 面和西向垂直面的綜合溫度。
[0107] 從圖5可以看出：①機(jī)艙頂部綜合溫度自8點至14點持續(xù)高于塔筒、機(jī)艙外圍護(hù) 結(jié)構(gòu)的東向垂直面、西向垂直面，以12點為對稱點，機(jī)艙頂部外表環(huán)境持續(xù)處于高的綜合 溫度環(huán)境之中。
[0108] ②塔筒、機(jī)艙外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的西向垂直面溫度在推遲8個小時后高于東向垂直面溫 度。
[0109] ③西向垂直面在16點達(dá)到最高溫度值后，考慮溫度波傳遞到塔筒、機(jī)艙內(nèi)壁會推 遲大約半個小時到一小時，推遲的時間長短與塔筒、機(jī)艙材質(zhì)及涂層材料的蓄熱系數(shù)有關(guān)， 蓄熱系數(shù)大小對應(yīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)高溫推遲的時間長短。在新疆天山南坡哈密地區(qū)某風(fēng)電場夏 季，地理位置決定18點以后時常起風(fēng)，致使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組持續(xù)滿功率發(fā)電至第二天凌晨以 后。這意味著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部熱源產(chǎn)熱持續(xù)"走高"，外部環(huán)境溫度的降低并不會立刻影 響機(jī)組內(nèi)部環(huán)境溫度。必須依靠塔筒壁北側(cè)內(nèi)壁功能涂層"搭橋"，吸收電力傳輸電纜、電氣 設(shè)備產(chǎn)熱，徑向傳熱。
[0110] 總之，塔筒壁正午、正午后時段向陽面持續(xù)接受太陽高輻射加熱，經(jīng)過塔筒傳遞到 內(nèi)壁，造成內(nèi)壁溫度升高，內(nèi)壁與塔筒內(nèi)空氣之間熱交換，塔筒內(nèi)壁溫度越高，內(nèi)部受熱源 加熱后的空氣溫度會越高。塔筒內(nèi)的電氣設(shè)備溫升會超過上限，電器安全運(yùn)行受到威脅。
[0111] 2、本發(fā)明的核心思想
[0112] 馬鞍支架下電力傳輸電纜在塔筒壁內(nèi)"定向（方位）"向下敷設(shè)確定后，下一步實 施方法的核心思想有以下兩點：
[0113] (1)并行下落的多跟電力傳輸電纜所占據(jù)的塔筒壁內(nèi)壁附近周向弧長或周向?qū)挾?很有限，面對塔筒壁對應(yīng)的周向弧長或周向?qū)挾纫粯雍苡邢?，成組并行下落電力傳輸電纜 與塔筒壁兩者之間夾雜的空間所占據(jù)的空氣數(shù)量同樣較少，電力傳輸電纜自身產(chǎn)熱后表面 附近的熱空氣受到浮升力作用后向上運(yùn)動，移動過程可以帶動、摻混的塔筒壁面附近周向 弧長的涼空氣面積也較小，沒有全面發(fā)揮背陰面塔筒壁及其內(nèi)表面溫度相對較低（比陽面 低5-10°C)以及附近表面溫度較低的空氣這個大"容性""冷源"的作用。這里，"容性"是 指具有容納和裝載熱量的本領(lǐng)，"冷源"一詞也是物理學(xué)中熱學(xué)領(lǐng)域?qū)I(yè)名詞術(shù)語，電力傳 輸電纜和電氣設(shè)備是"熱源"，"熱源"向"冷源"能夠自發(fā)的傳遞熱量，但需要在它們之間搭 建一個較高傳熱速率的傳熱路徑，這個傳熱路徑涉及傳熱阻力的大小。
[0114] 本發(fā)明的核心是借助電力傳輸電纜新型敷設(shè)路徑與背陰面塔筒壁及其內(nèi)表面構(gòu) 建了一個熱阻小于傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的新型結(jié)構(gòu)。具體地，將塔筒背陰面內(nèi)壁上更多的（即更 大周向弧長或周向?qū)挾龋┑臏囟认鄬^低的空氣帶動起來參與同電力傳輸電纜之間的"自 然對流換熱"（傳熱學(xué)術(shù)語），也即：將整個塔筒壁背陰面及其內(nèi)表面更為寬廣的范圍利用 起來，因為這個"冷源"具有吸收更多熱量的能力或潛力，并且具有水平徑向傳遞熱量的能 力，也需要開發(fā)利用。對此以往沒有引起技術(shù)人員的關(guān)注。
[0115] (2)如何將電力傳輸電纜1向上（塔頂）延伸過程中，下段電力傳輸電纜表面被加 熱的氣流在上升過程中對電力傳輸電纜上端冷氣流介入電力傳輸電纜表面進(jìn)行冷卻所起 的干擾作用大幅度降低。經(jīng)由馬鞍面過渡至塔筒壁預(yù)制的夾板內(nèi)的凹槽中，之后電力傳輸 電纜1以傳統(tǒng)方式平行于塔筒內(nèi)表面向下豎直敷設(shè)。電力傳輸電纜自下向上（塔頂）延伸 過程中，下段電力傳輸電纜表面被加熱的氣流在上升過程中對電力傳輸電纜上段冷氣流介 入電力傳輸電纜表面進(jìn)行冷卻所起的干擾作用很大，有"圍繞包裹"電力傳輸電纜加劇的作 用。即：如何降低下段電力傳輸電纜對上段電力傳輸電纜的自然對流換熱負(fù)面影響是發(fā)明 人提出解決方案的核心思想。
[0116] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的基于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱散熱系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0117] 實施例一
[0118] 如圖6至圖9所示，本實施例基于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱散熱系統(tǒng)包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)和沿圍 護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)壁敷設(shè)的電力傳輸電纜1，電力傳輸電纜1沿豎直方向敷設(shè)成折彎形，電力傳輸電 纜1優(yōu)選地敷設(shè)在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的靠近背陰面內(nèi)壁的區(qū)域中。
[0119] 本發(fā)明實施例中，"折彎形"應(yīng)當(dāng)理解為電力傳輸電纜1不同于現(xiàn)有技術(shù)中自上而 下基本上直線形地延伸，而是以折線形、曲線形或者以折線與曲線相結(jié)合的方式，自上而下 地在周向上往復(fù)折回地延伸。
[0120] 本實施例中圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平方向截面為圓形的塔筒5,在其它實施例中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)可 以是各種其它形狀的建造物。