输出电能的变压器），还有电力传 输电缆，它们都是热源，外表温度都会远远高于塔筒壁面北侧温度。因此，以上热源与塔筒 外壁径向存在温差，通过布置热源、并搭建热流径向传递通道，将背阴侧塔筒壁内侧更宽周 向弧长范围内的空气被构建的新结构带入到参与从电力传输电缆吸热，再向更宽周向弧长 的塔筒内壁面放热，即自然对流换热中吸收热源热量的冷源大幅度增加了（见图11中1^的 宽度至少是过去传统技术宽度或弧长的2倍）。按照牛顿冷却定律，换热面积增加，提高了 换热速率。强化热源散热，形成本发明的技术发明点之二。
[0096] 发明人率先在风力发电机组中引用《建筑工程建筑面积计算规范》GB/ T50353-2005 "围护结构（envelopenclosure) "这个专业词汇，将"塔筒"视为风力发电机 组的围护结构的一部分。在《建筑工程建筑面积计算规范》GB/T50353-2005中规定：围护结 构（envelop enclosure)是指围合建筑空间四周的墙体、门、窗等，构成建筑空间抵御环境 不利影响的构件（也包括某些配件）。围护结构分透明和不透明两部分：不透明围护结构 有墙、屋顶和楼板等；透明围护结构有窗户、天窗和阳台门等。根据在建筑物中的位置，围 护结构分为外围护结构和内围护结构。内围护结构如隔墙、楼板和内门窗等，起分隔室内空 间作用，应具有隔声、隔视线以及某些特殊要求的性能。
[0097] 围护结构通常是指外墙和屋顶等外围护结构。外围护结构包括外墙、屋顶、侧窗、 外门等，用以抵御风雨、温度变化、太阳辐射等，应具有保温、隔热、隔声、防水、防潮、耐火、 耐久等性能。外围护结构的材料有砖、石、土、混凝土、纤维水泥板、钢板、铝合金板、玻璃、玻 璃钢和塑料等。外围护结构按构造可分为单层的和多层复合的两类。单层构造如各种厚度 的砖墙、混凝土墙、金属压型板墙、石棉水泥板墙和玻璃板墙等。多层复合构造围护结构可 根据不同要求和结合材料特性分层设置。通常外层为防护层，中间为保温或隔热层（必要 时还可设隔蒸汽层），内层为内表面层。各层或以骨架作为支承结构，或以增强的内防护层 作为支承结构。
[0098] 在此，发明人率先意识到并在风力发电机组节能降耗技术探索中引用"围护结构 (envelop enclosure) "这个专业词汇，并将"塔筒"视为风力发电机组的围护结构的一部分 是必要的、准确、恰当的。
[0099] 风力发电机组节能降耗技术探索中引用"围护结构（envelop enclosure) "专业词 汇具有如下的用途：
[0100] 针对塔筒"围护结构（envelop enclosure) "所在地各个朝向的太阳福射的日福 射量测试图开创性地率先用来确定塔筒内主电力传输电缆在塔筒壁内向下敷设的"定向方 位"，作为确定"定向方位"布置的主要物理依据。将电力传输电缆敷设布置的区域划定在直 立塔筒周向弧度的正北及偏东的一个区域，这个区域就是指在建筑行业术语的塔筒壁"背 阴面"的内壁附近。
[0101] 在本发明中，建筑"阳面（侧）"主要指向阳的南面（北半球），其次是指有日照条 件的东西面，"背阴面"主要是指无日照条件的北面（北半球）。
[0102] 在风力机塔筒壁本体径向传热过程中，辐射换热是重要的一个传热方式，它包括 太阳辐射在塔筒表面的传递和在塔筒内表面间的热辐射交换。它虽然也直接影响着围护结 构内外温度高低，却不像空气温度那样容易被人觉察。
[0103] 太阳辐射以直射、散射两种方式到达塔筒本体外表面。在表面发生能量性质的转 化：辐射能转化成热能，在经热传导方式传递到塔筒内壁防腐涂层。如果温度高于塔筒内空 气温度，表面就会将热量释放到空气里。更重要的是：塔筒内有各种电力设备，如电力传输 电缆、变压器、变流器以及电力补偿设备等各种产热热源。塔筒内封闭围护结构具备蓄热能 力，在夏季，塔筒内壁会对其内空气沿着上升高度方向以自然对流换热方式持续加热。没有 外界驱动力但仍然存在运动的情况，称之为自然对流或自由流动。引起流体这种运动的内 在力量是温度差或者（组分的）浓度差。后者属于传质问题。在夏季，塔筒内部空气接受 塔筒内壁持续加热、或接受内热源加热，将在塔筒内部造成空气温度差。引起自然对流的浮 升力实际上来自流体的密度梯度以及与该密度梯度成正比的体积力的联合作用。在地球引 力场范围内，最普遍存在的体积力是重力。在塔筒内不存在旋转运动导致的离心力，造成空 气密度梯度的原因就是温度差。
[0104] 太阳辐射热量在下午两、三点钟达到全天的最高值（见图4、图5所示），此后气温 又随太阳辐射热的减小而下降，到下一个凌晨四、五点又达最低值（见图4、图5所示）。显 然，在一段时间内，可以认为气温的热变化是以24小时为周期的周期性波动。塔筒在中午 时段持续接受太阳辐射加热，同时空气温度较高，空气与塔筒外壁通过对流换热散失的热 量较小，塔筒外壁有效吸收的热能较大。
[0105] 图4以北半球的我国境内某地直立风力发电机组处自然环境气象数据为背景，测 量绘制出塔筒外环境夏季代表性日温度变化情况，曲线cl表示塔筒外综合温度，曲线c2表 示塔筒外空气温度，曲线c3表示太阳辐射当量温度。在夏季建筑热工计算的室外气候条件 中，最主要的是太阳辐射和塔筒外空气温度，尽管它们与塔筒外表涂层之间换热方式不同， 但效果都是使塔筒、机舱的外表涂层温度增加。为了简化计算，对太阳辐射热作用折算（太 阳辐射当量温度），用一个假想的"塔筒、机舱外综合温度" tsa来代替太阳辐射和塔筒外空 气温度两者的共同作用效果，也即曲线c2和c3叠加成曲线cl。
[0106] 图5以直立风力发电机组处自然环境气象数据为背景，测量绘制出塔筒、机舱围 护结构不同朝向夏季代表性日温度变化情况，曲线c4、c5和c6分别表示水平面、东向垂直 面和西向垂直面的综合温度。
[0107] 从图5可以看出：①机舱顶部综合温度自8点至14点持续高于塔筒、机舱外围护 结构的东向垂直面、西向垂直面，以12点为对称点，机舱顶部外表环境持续处于高的综合 温度环境之中。
[0108] ②塔筒、机舱外围护结构的西向垂直面温度在推迟8个小时后高于东向垂直面温 度。
[0109] ③西向垂直面在16点达到最高温度值后，考虑温度波传递到塔筒、机舱内壁会推 迟大约半个小时到一小时，推迟的时间长短与塔筒、机舱材质及涂层材料的蓄热系数有关， 蓄热系数大小对应围护结构内高温推迟的时间长短。在新疆天山南坡哈密地区某风电场夏 季，地理位置决定18点以后时常起风，致使风力发电机组持续满功率发电至第二天凌晨以 后。这意味着风力发电机组内部热源产热持续"走高"，外部环境温度的降低并不会立刻影 响机组内部环境温度。必须依靠塔筒壁北侧内壁功能涂层"搭桥"，吸收电力传输电缆、电气 设备产热，径向传热。
[0110] 总之，塔筒壁正午、正午后时段向阳面持续接受太阳高辐射加热，经过塔筒传递到 内壁，造成内壁温度升高，内壁与塔筒内空气之间热交换，塔筒内壁温度越高，内部受热源 加热后的空气温度会越高。塔筒内的电气设备温升会超过上限，电器安全运行受到威胁。
[0111] 2、本发明的核心思想
[0112] 马鞍支架下电力传输电缆在塔筒壁内"定向（方位）"向下敷设确定后，下一步实 施方法的核心思想有以下两点：
[0113] (1)并行下落的多跟电力传输电缆所占据的塔筒壁内壁附近周向弧长或周向宽度 很有限，面对塔筒壁对应的周向弧长或周向宽度一样很有限，成组并行下落电力传输电缆 与塔筒壁两者之间夹杂的空间所占据的空气数量同样较少，电力传输电缆自身产热后表面 附近的热空气受到浮升力作用后向上运动，移动过程可以带动、掺混的塔筒壁面附近周向 弧长的凉空气面积也较小，没有全面发挥背阴面塔筒壁及其内表面温度相对较低（比阳面 低5-10°C)以及附近表面温度较低的空气这个大"容性""冷源"的作用。这里，"容性"是 指具有容纳和装载热量的本领，"冷源"一词也是物理学中热学领域专业名词术语，电力传 输电缆和电气设备是"热源"，"热源"向"冷源"能够自发的传递热量，但需要在它们之间搭 建一个较高传热速率的传热路径，这个传热路径涉及传热阻力的大小。
[0114] 本发明的核心是借助电力传输电缆新型敷设路径与背阴面塔筒壁及其内表面构 建了一个热阻小于传统现有技术的新型结构。具体地，将塔筒背阴面内壁上更多的（即更 大周向弧长或周向宽度）的温度相对较低的空气带动起来参与同电力传输电缆之间的"自 然对流换热"（传热学术语），也即：将整个塔筒壁背阴面及其内表面更为宽广的范围利用 起来，因为这个"冷源"具有吸收更多热量的能力或潜力，并且具有水平径向传递热量的能 力，也需要开发利用。对此以往没有引起技术人员的关注。
[0115] (2)如何将电力传输电缆1向上（塔顶）延伸过程中，下段电力传输电缆表面被加 热的气流在上升过程中对电力传输电缆上端冷气流介入电力传输电缆表面进行冷却所起 的干扰作用大幅度降低。经由马鞍面过渡至塔筒壁预制的夹板内的凹槽中，之后电力传输 电缆1以传统方式平行于塔筒内表面向下竖直敷设。电力传输电缆自下向上（塔顶）延伸 过程中，下段电力传输电缆表面被加热的气流在上升过程中对电力传输电缆上段冷气流介 入电力传输电缆表面进行冷却所起的干扰作用很大，有"围绕包裹"电力传输电缆加剧的作 用。即：如何降低下段电力传输电缆对上段电力传输电缆的自然对流换热负面影响是发明 人提出解决方案的核心思想。
[0116] 下面结合附图对本发明实施例的基于围护结构的传热散热系统进行详细描述。
[0117] 实施例一
[0118] 如图6至图9所示，本实施例基于围护结构的传热散热系统包括围护结构和沿围 护结构内壁敷设的电力传输电缆1，电力传输电缆1沿竖直方向敷设成折弯形，电力传输电 缆1优选地敷设在围护结构的靠近背阴面内壁的区域中。
[0119] 本发明实施例中，"折弯形"应当理解为电力传输电缆1不同于现有技术中自上而 下基本上直线形地延伸，而是以折线形、曲线形或者以折线与曲线相结合的方式，自上而下 地在周向上往复折回地延伸。
[0120] 本实施例中围护结构水平方向截面为圆形的塔筒5,在其它实施例中，围护结构可 以是各种其它形状的建造物。