T.C.
SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
TAġINABĠLĠR MEDĠKAL BĠR SOĞUTUCU TASARIMI VE YAPAY ZEKÂ ĠLE
KONTROLÜ Mehmet OKAY YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
Elektronik ve Bilgisayar Sistemleri Eğitimi Anabilim Dalı
Haziran-2013 KONYA Her Hakkı Saklıdır
vi
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
TAġINABĠLĠR MEDĠKAL BĠR SOĞUTUCU TASARIMI VE YAPAY ZEKÂ ĠLE KONTROLÜ
Mehmet OKAY
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Elektronik ve Bilgisayar Sistemleri Eğitimi Anabilim Dalı DanıĢman: Doç. Dr. Ġsmail SARITAġ
2013, 102 Sayfa Jüri
Prof. Dr. Hakan IġIK Doç. Dr. Ġsmail SARITAġ
Yrd. Doç. Dr. Ahmet AfĢin KULAKSIZ
Günümüz modern bilgi çağında teknolojinin ve sanayinin gelişmesi fakat buna karşın enerji kaynaklarının yavaş yavaş azalması insanoğlunu yenilenebilir enerji kaynaklarına yöneltmiştir. Bilim insanları yenilenebilir enerji kaynakları olan güneş ışığı, rüzgâr, akan su (hidrolik güç), biyolojik süreçler ve jeotermal enerjiden daha çok nasıl yararlanılır bunu araştırmaya başlamışlardır.
Teknolojinin gelişmesi ile birlikte soğutucu teknolojisinde de büyük ilerlemeler kaydedilmiştir. Yeni yöntemlerin gelişmesiyle birlikte her ihtiyacı karşılayacak özel soğutucular üretilmeye başlanmıştır.
İnsanoğlu soğutmaya ve bu ihtiyacını gidermeye M.Ö. 1000’li yıllarda başlamış, ilk elektrikli soğutucu 1914 yılında icat edilmiş ve o günden bu güne soğutucu alanında çok büyük yollar alınmıştır.
Her alanda olduğu gibi medikal alanda da soğutuculara büyük ihtiyaç duyulmaktadır. Medikal alanda soğutucular daha hassas cihazlar olup bu sektörde büyük önem arz etmektedir. Aşı, kan, serum, organ gibi insanlar için önemli olan medikal ürünlerin hastalara zamanında ve bozulmadan ulaştırılması medikal soğutucuların önemine işaret etmektedir.
Bu tez çalışmasının amacı; peltiyer, güneş pili ve kuru akü kullanılarak aşı, kan serum, organ vb. medikal ürünlerin saklanmasını ve taşınmasını sağlayan hibrit yapıya sahip taşınabilir medikal bir soğutucu tasarlamaktır.
Anahtar Kelimeler: Aşı, Güneş Pili, Kan, Organ, Peltiyer, Serum, Taşınabilir Medikal Soğutucu, Yapay Zekâ ve Kontrol
vii MS THESIS
DESIGN OF PORTABLE MEDICAL COOLER WITH ARTIFICIAL INTELLIGENT CONTROL
Mehmet OKAY
THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY
THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN TEACHING OF ELEKTRONIC AND COMPUTER SYSTEMS
Advisor: Assoc. Prof. Dr. Ġsmail SARITAġ 2013, 102 Pages
Jury
Advisor Assoc. Prof. Dr. Ġsmail SARITAġ Prof. Dr. Hakan IġIK
Assist. Prof. Dr. Ahmet AfĢin KULAKSIZ
The fact that technology and industry develop day by day whereas the energy sources gradually decrease led mankind to find new recyclable energy sources in today's modern era of information. Scientists began to study on sunlight, wind, river (hydro-power), biological processes and geothermal as a means of providing more energy.
Throughout the development of technology there has been great advance in the cooling techniques. With the help of these advanced techniques some special coolers are now being produced.
Mankind has started cooling and got rid of the need of cooling in years of about 1000 BC. The very early electric cooler was invented in 1914 and from that time on man has covered a remarkable distance on this way.
As in every field of life coolers are needed in the field of medical. Coolers designed to be used in medical areas are far more sophisticated and of great importance for this sector.
Some medical elements as vaccine, blood, serum and organ (during the donation of human organs) show how important a duty is to transport these items on time and without deforming.
The aim of this thesis study is to design a portable medical hybrid cooler by assembling peltier, solar battery and dry accumulator in order to protect and transport some medical elements such as; vaccine, blood, serum and organ.
Keywords: Artificial Intelligence and Control, Blood, Organ, Peltiyer, Portable Medical Cooler, Serum, Solar Battery, Vaccine
viii
Günümüz teknolojisinin gelişmesiyle birlikte soğutucu teknolojisinde de büyük ilerlemeler kaydedilmiştir. Yeni yöntemlerin gelişmesiyle birlikte her ihtiyacı karşılayacak özel soğutucular üretilmeye başlanmıştır. İnsanoğlu soğutmaya ve bu ihtiyacını gidermeye M.Ö 1000’li yıllarda başlamıştır. İlk elektrikli soğutucu 1914 yılında icat edilmiş ve o günden bugüne soğutucu alanında çok büyük yollar kat edilmiştir.
Her alanda olduğu gibi medikal alanda da soğutuculara büyük ihtiyaç duyulmaktadır. Medikal alanda soğutucular daha hassas cihazlar olup bu sektörde önem arz etmektedir. Aşı, kan, serum, organ gibi insanlar için önemli olan medikal ürünlerin hastalara zamanında ve bozulmadan ulaştırılması medikal soğutucuların önemine işaret etmektedir.
Bu tez çalışmasında taşınabilir medikal bir buzdolabı tasarlanmıştır. Medikal buzdolabı peltiyer ile soğutma yapmakta olup, kuru akü sayesinde soğutma işlemine devam etmesi sağlanmıştır. Güneş pilleri ile de kuru aküye enerji desteği sağlanmış ve kuru akünün enerji süresinin uzatılması sağlanmıştır.
Bu tez çalışmasında bana yol gösteren ve her türlü bilimsel katkıyı sağlayıp bilimsel yönden gelişimimi sağlayan değerli hocam ve danışmanım Doç. Dr. İsmail SARITAŞ’a teşekkür eder, saygılarımı sunarım. Yüksek lisans tezimi yazmada bana maddi ve manevi desteği olan değerli hayat arkadaşım, eşime de çok teşekkür ederim. Okul hayatım boyunca her türlü sabrı, hoşgörüyü ve fedakârlığı gösteren, “Eğitim beşikten mezara kadar devam eder” sözü ile bana sürekli destek veren aileme de şükranlarımı sunarım.
Mehmet OKAY KONYA-2013
ix ÖZET ... vi ABSTRACT ... vii ÖNSÖZ ... viii ĠÇĠNDEKĠLER ... ix ġEKĠLLER DĠZĠNĠ ... xiii
ÇĠZELGELER VE TABLOLAR DĠZĠNĠ ... xvi
SĠMGELER VE KISALTMALAR ... xvii
1. GĠRĠġ ... 19 2. KAYNAK ARAġTIRMASI ... 21 3. SOĞUTUCULAR ... 28 3.1.Soğutucu Nedir? ... 28 3.2.Soğutucunun Tarihçesi ... 28 3.3.Soğutucu Çeşitleri ... 30
3.3.1. Fan tipi soğutucu ... 30
3.3.2. Boru tipi soğutucu ... 31
3.3.3. Plaka tipi soğutucu ... 33
3.3.4. Buzdolabı tipi soğutucu ... 34
3.3.5. Gaz soğutma ... 34
3.3.6. Peltiyer soğutma ... 35
3.4.Soğutucuların Kullanım Alanları ... 35
4. MEDĠKAL ALANDA SOĞUTUCULAR ... 37
x
4.1.2. Plazma dondurucular ... 38
4.1.3. Derin dondurucular ... 39
4.1.4. Çok amaçlı medikal soğutucular ... 39
4.1.5. Aşı, kan ve serum taşıma çantaları ... 40
4.2.Medikal Soğutucuların Kullanım Alanları ... 40
4.3.Aşı ve Kan İçin Soğutucular ... 41
4.3.1. Aşıların ve kan torbalarının saklanması ve taşınması ... 41
4.3.1.1. Aşıların saklanması ve taşınması ... 41
4.3.1.2. Aşıları buzdolabına yerleştirirken dikkat edilmesi gerekenler ... 42
4.3.1.3. Aşı saklama yönergesi ... 44
4.3.1.4. Kan torbalarının saklanması ve taşınması ... 44
4.3.1.5. Aşıların saklanması ve taşınmasında dikkat edilmesi gerekenler ... 47
4.3.1.6. Aşıların saklanması ve taşınmasında karşılaşılabilecek problemler... 48
4.3.1.7. Kan torbalarının saklanması ve taşınmasında dikkat edilmesi gerekenler ... 48
5. BULANIK MANTIK VE BULANIK KONTROL ... 50
5.1.Bulanık Mantık... 50
5.1.1. Bulanık küme ... 51
5.1.2. Üyelik Fonksiyonu ... 52
5.2.Bulanık Kontrol ... 53
5.2.1. Bulanık sistemler ... 54
5.2.2. Bulanık uzman sistemin tasarımı ve uygulaması ... 55
5.2.3. Bulanıklaştırıcı ... 56
5.2.4. Bulanık kurallar tabanı ... 57
5.2.5. Bulanık çıkarım mekanizması ... 58
5.2.5.1. Kompozisyona dayalı çıkarım ... 58
5.2.5.2. Kişisel kurala dayalı çıkarım ... 58
5.2.5.3. Durulaştırıcı ... 59
xi
6.1.1.1. Çelik sacın fiziksel özellikleri ... 61
6.1.1.2. Çelik sacın mekanik özellikleri (astm a240) ... 62
6.1.1.3. Çelik sacın yüksek ısıda özellikleri ... 62
6.1.1.4. Çelik sacın kısa süreli yüksek ısıda gerilim mukavemeti ... 62
6.1.1.5. Çelik sacın kılcal yırtılma mukavemeti (10 000 Saat ) ... 63
6.1.1.6. Çelik sacın tavsiye olunan azami hizmet sıcaklığı ... 63
6.1.1.7. Çelik sacın korozyon direnci ... 63
6.1.1.8. Çelik sacı işleme ... 64
6.1.2. Taşınabilir medikal soğutucunun dış kabini ... 64
6.1.3. Isı yatılım malzemesi ... 65
6.1.4. Pozitif seri gerilim regülâtörü (7508-Fairchild) ... 66
6.1.5. Isı sensörü (DS18B20) ... 67
6.1.6. Mikrodenetleyici ( PIC16F877) ... 67
6.1.7. Peltiyer (TEC1-12708) ... 68
6.1.8. Mosfet transistoru ( IRF3205) ... 69
6.1.9. NPN tipi transistor(BC337) ... 70
6.1.10.Voltaj regülâtörü (LM723-SGS Thomson) ... 70
6.1.11.Güneş paneli (Monocrystalline silicon solar panel) ... 71
6.1.12.Kuru akü ( 12 V-12A-20 Hrs) ... 71
6.1.13.Soğutucu Fan (12 V) ... 72
6.1.14.Diğer materyaller ... 73
6.2.Yöntem ... 73
6.2.1. Prototipin Oluşturulması ... 73
6.2.2. Çalışma Prensip Şeması ... 75
6.2.3. Prototip Tasarımı ... 75
6.2.3.1. Prototipin Yapım Aşamasından Örnek Resimler ... 77
6.2.4. Taşınabilir Medikal Soğutucunun Bulanık Kontrolü ... 81
6.2.4.1. Giriş ve Çıkış Parametreleri ... 81
xii 6.2.5.1. Deney 1 ... 86 6.2.5.2. Deney 2 ... 87 6.2.5.3. Deney 3 ... 88 6.2.5.4. Deney 4 ... 89 7. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER ... 91 7.1.Sonuçlar ... 91 7.2.Öneriler ... 94 KAYNAKLAR ... 96 ÖZGEÇMĠġ ... 100
xiii
ġekil 3.1. Radyatör tipi soğutucu ... 30
ġekil 3.2. Fan tipi soğutucunun yapımı ... 31
ġekil 3.3. Boru tipi ısı değiştirici ... 31
ġekil 3.4. Kıvrım sayıları farklı boru tip ısı değiştiriciler ... 32
ġekil 3.5. Plâka tipi soğutucu ... 33
ġekil 3.6. Plâka tipi soğutucunun kesiti ... 33
ġekil 3.7. Buzdolabı tipi soğutucu ... 34
ġekil 3.8. Gaz soğutucu ... 35
ġekil 3.9. Peltiyer soğutucu ... 35
ġekil 4.1. Aşı, serum ve kan saklama dolabı ... 38
ġekil 4.2. Plazma dondurucular ... 38
ġekil 4.3. Derin dondurucular ... 39
ġekil 4.4. Çok amaçlı medikal soğutucular ... 40
ġekil 4.5. Aşı, kan, serum taşıma çantası ... 40
ġekil 4.6. Aşı taşıma çantası ... 42
ġekil 4.7. Buzdolabı aşı yerleşim şekli ... 43
ġekil 4.8. Eritrositler kan ürün örneği ... 45
ġekil 4.9. Trombositler kan ürün örneği ... 45
ġekil 4.10. Plazma kan ürün örneği ... 46
Şekil 5.1. Dilsel ifadelerinin üyelik fonksiyonu ... 52
Şekil 5.2. Aralık değerli üyelik fonksiyonu ... 53
Şekil 5.3. Kapalı döngülü denetim sistemi ... 54
Şekil 5.4. Bulanık uzman sistem yapısı ... 55
ġekil 5.5. Çan eğrisi üyelik fonksiyonu ... 56
ġekil 5.6. Üçgen üyelik fonksiyonu ... 56
ġekil 5.7. Yamuk üyelik fonksiyonu ... 57
ġekil 5.8. Ağırlık merkezli durulaştırıcı ... 60
ġekil 6.1. Prototip’de kullanılan paslanmaz çelik sac ... 64
xiv
ġekil 6.4. İç kabin yalıtımı ... 66
ġekil 6.5. Prototip’de kullanılan sabit güç regülâtörü (7508-fairchild) ... 66
ġekil 6.6. Prototip’de kullanılan ısı sensörü (DS18B20) ve bacak bilgileri ... 67
ġekil 6.7. Mikrodenetleyici (PIC16F877) ... 68
ġekil 6.8. Mikrodenetleyici’nin (PIC16F877) fiziki yapısı ... 68
ġekil 6.9. Peltiyer (TEC1-12708) (Anonim, 2012) ... 69
ġekil 6.10. Mosfet transistoru( IRF3205) ... 70
ġekil 6.11. NPN tipi transistoru ( BC337) ... 70
ġekil 6.12. Voltaj regülâtörü (LM723-SGS Thomson) ... 71
ġekil 6.13. Kapak üzerine yerleştirilmiş güneş paneli ... 71
ġekil 6.14. Kuru akü ( 12 V-12A-20 Hrs) ... 72
ġekil 6.15. Soğutucu fan ... 72
ġekil 6.16. Soğutucu sistem ... 73
ġekil 6.17. Kontrol birimi ... 74
ġekil 6.18. Güç ünitesi ... 75
ġekil 6.19. Prototipin ölçüleri ... 76
ġekil 6.20. Prototipin 3 boyutlu tasarımı ... 76
ġekil 6.21. Prototip hazırlık aşaması ... 77
ġekil 6.22. Soğutucu içinin çevresine ısı yalıtım malzemesinin yerleştirilmesi ... 77
ġekil 6.23. Soğutucu montajının yapılması ... 78
ġekil 6.24. Soğutucu ısı yalıtımı ... 78
ġekil 6.25. Soğutucu kontrolü için elektronik kart baskı devre çizimi ... 79
ġekil 6.26. Gerçekleştirilen devre kartları... 79
ġekil 6.27. Soğutucu için kontrol devre bağlantıları ... 80
ġekil 6.28. Gerçekleştirilen prototip ... 80
ġekil 6.30. Soğutucunun iç sıcaklığı için üyelik fonksiyonu ve bulanık küme ... 83
ġekil 6.31. Soğutucunun dış sıcaklığı için üyelik fonksiyonu ve bulanık küme ... 84
ġekil 6.32. PWM üyelik fonksiyonu ve bulanık küme ... 84
ġekil 6.33. Deney 1’de taşınabilir medikal soğutucun boş resmi ... 86
xv
ġekil 6.36. Deney 4’de kullanılan 250 mg/3 ml 20 adet ampul ilaç resmi ... 90
ġekil 7.1. Tasarlanan soğutucunun ilk çalıştırılması ... 92
ġekil 7.2. Çalışan soğutucuya pet şişe ile su konulması ... 92
ġekil 7.3. Çalışan soğutucuya 36 °C sıcaklığında süspansiyon konulması ... 93
xvi
Çizelge 4.1. Kan / kan komponent tanımları, saklama ve taşıma koşulları ... 47
Çizelge 6.1. Çelik sacın fiziksel özellikleri ... 61
Çizelge 6.2. Çelik sac’ın mekanik özellikleri ... 62
Çizelge 6.3. Çelik sac’ın kısa süreli yüksek ısıda gerilim mukavemeti ... 62
Çizelge 6.4. Çelik sac’ın kılcal yırtılma mukavemeti ... 63
Çizelge 6.5. Çelik sac’ın tavsiye olunan azami hizmet sıcaklığı ... 63
Çizelge 6.6. 78XX serisi pozitif seri gerilim regülâtörleri gerilim tablosu ... 66
Çizelge 6.7. Peltiyer performans özellikleri ... 69
Çizelge 6.8. Prototip’ de kullanılan güneş panelinin özellikleri ... 71
Çizelge 6.9. Kuru akünün şarj olma aralığı ... 72
Çizelge 6.10. Soğutucu sistemden kullanılan bulanık kontrol ... 82
Çizelge 6.11. Giriş değerleri için bulanık küme ... 83
Çizelge 6.12. Çıkış değerleri için bulanık küme ... 83
Çizelge 6.13. SİÇ ve SDIŞ kural tablosu ... 85
Çizelge 6.14. Deney 1’de kullanılan ürünün soğutulması sırasında alınan ölçümler ... 87
Çizelge 6.15. Deney 2’de kullanılan ürünün soğutulması sırasında alınan ölçümler ... 88
Çizelge 6.16. Deney 3’de kullanılan ürünün soğutulması sırasında alınan ölçümler ... 89
xvii Simgeler Simge :Açıklaması ↓ : Az, azaltılmış ° : Derece V : Volt I, A : Amper J : Joule
Vgir : Giriş Voltu
GND : Ground (Toprak) C : Santigrat W : Watt AC : Alternatif Gerilim DC : Doğru Gerilim Hz : Hertz Mm : Milimetre Cm : Santimetre Lt : Litre Kg. : Kilogram m3 : Metre küp Kısaltmalar Kısaltmalar : Açıklama
ABD : Amerika Birleşik Devletleri
M.Ö. : Milattan önce
Vb. : Ve benzeri
PIC : Peripheral Interface Controller SBC : Buz Paketi İçeren Araç kutusu NBTD : Basit Kan Taşıma Aleti
SSB : Kan Taşıma Kutusu
Süsp. : Süspansiyon
BCG : Bacillus Calmette Guerin (Verem Aşısı) OPV : Oral Poliovirus Vaccine (Çocuk Felci Aşısı) Mpa : Gerilim Mukavemeti
TEC : Thermoelectric Cooler
COPR : Performans Katsayısı
Plz. : Plazma Erit : Lökosit Eks. : Eksikliği Tromb : Trombosit Lenf : Lenfosit Fibr : Fibrinojen Hct : Hematokrit
xviii sıvısı)
PWM : Pulse Width Modulation (Darbe Genişlik Modülasyonu)
Hrs : Hours (Saat)
Hast. : Hastalığı
1. GĠRĠġ
Aşılar, kan torbaları, serum, ilaç gibi nakledilmesi gereken medikal numuneler buz aküleri ile soğutulan ısı yalıtımlı taşıma çantaları ile taşınmaktadır. Günümüzde değişik tip ve ebatlarda taşıma çantaları bulunmaktadır ve soğutma olarak buz aküleri kullanılmaktadır. Ancak aşı, kan ve diğer bozulabilecek medikal ürünler için şarjlı bir sistem veya kuru akü ile çalışan termoelektrikli taşınabilir bir soğutucu geliştirilmemiştir. Bu da hala elektriği bulunmayan Afrika’nın bazı bölgelerinde veya dünyadaki çöl bölgelerinde önemli bir dezavantajdır.
Bu projenin amacı; aşı, kan torbası, serum vb. medikal numunelerin taşınmasında ve saklanmasında kullanılacak, çeşitli güç kaynaklarından beslenebilen (Güneş pili, araba çakmaklığı, günlük hayatta kullandığımız elektrik) taşınabilir termoelektrikli soğutucu tasarlamaktır. Böylelikle hem medikal ürünlerin taşınmasında hem de saklanmasında büyük kolaylık sağlanacaktır. Yenilenebilir enerji kaynağı olan güneş enerjisi ile çalışabilmesi sayesinde de enerji tasarrufu sağlanıp doğal yaşam formu da korunması planlanmaktadır.
Gerek buz akülerinin yeteri kadar uzun soluklu bir soğutma sağlayamaması gerekse bu akülerin medikal numunelere teması sonucu numunelerin bozulması termoelektrikli taşınabilir soğutucun tasarlanmasını gerekli kılmıştır. Günümüzde çeşitli alanlarda kullanılmak üzere çeşitli termoelektrikli soğutucular üzerine çalışmalar yapılmıştır. Ama aşı, kan torbası, serum vb. medikal numunelerin taşınması üzerine bir soğutucu tasarımı yapılmamıştır. Bu nedenle proje büyük bir öneme sahiptir.
Buz aküleri ile soğutma yapılan mevcut taşıma çantalarında aşağıdaki problemler bulunmaktadır:
Elektrik kesilmelerinden dolayı aşı ve kan ürünlerinde bozulmalar olmaktadır. Elektriksiz ortamda (örneğin; çöl) aşı ve kan taşımalarında yine bozulma olasılığı oldukça yüksektir.
Soğutmada kullanılan buz aküleri kontrolsüz soğutma yaptıklarından sık sık kontrol edilmeleri gereklidir.
Buz akülerinin direkt aşılara ve kan torbalarına temasları zararlıdır. Buda taşımada büyük problem oluşturmaktadır.
Kontrolsüz soğutma sistemli taşımalarda, ısı aralığını kontrol edemediğimiz için aşıların ve kan plazmaları içeren torbaların taşınması zor ve problemli olmaktadır.
Buz aküleri fazladan yer işgal ettikleri için taşınacak medikal ürünün sayısını azaltmakta veya çantaların hacmini büyütmektedir.
Tüm bu problemlerin çözümü için gelişen teknolojiden faydalanılması gereklidir. Dile getirilen aşı, kan, organ, serum vb. medikal numunelerin taşınmasında ve saklanmasında kullanılan medikal soğutucular, saklama ve taşımada yaşanan problemler veya yaşanması muhtemel problemler göz önüne alınarak problemlerin çözümü üzerine hibrit bir yapıya sahip olacak taşınabilir bir soğutucu tasarlanmıştır.
2. KAYNAK ARAġTIRMASI
Literatürde peltiyer ile ilgili soğutma, ısıtma ve elektrik üretimi üzerine birçok çalışma bulunmaktadır. Medikal alanda peltiyer ile soğutma çalışmalarıyla karşılaşılmıştır. Ancak aşı ve kan taşıma çantaları veya dolapları hala buz aküleri ile soğutulmaktadır. Bu bölümde peltiyer ile ilgili yapılan çalışmalar ve deneylerin literatür özetlerine yer verilmiş olup tez projesi kapsamında kaynak araştırması aşağıya özet olarak listelenmiştir.
Sabah ve ark. (2009), Umman’ın hala elektriği olmayan uzak çöl bölgelerinde yaşayan bedevi insanlar için güneş enerjisi ile çalışan uygun maliyetli bir buzdolabı tasarımı gerçekleştirmişlerdir. Çalışmada tasarlanan ve gerçekleştirilen buzdolabında bozulabilen öğeleri saklama veya düşük sıcaklıkta etkinliğini koruyabilen biyolojik maddeler ve tıbbi ilaçların taşımasını sağlamaktır. Güneş enerjili buzdolabı tasarımının çalışma prensibi termoelektrik modül ilkesi (yani peltiyer etkisi) kullanılarak soğuk ve sıcak yüzey etki ilkesine dayanır. Termoelektrik modülün soğuk yüzeyi soğutma amaçlı kullanılır. Modülün diğer tarafı olan sıcak yüzey ise fanlar kullanılarak sıcaklık düşürülür. Tasarlanan bu güneş enerjili buzdolabı test edilmiş ve sonuçlar; 44 dakikada soğutma 5 °C kadar düşürülmüş buna karşın sıcak yüzey 27 °C ölçülmüştür. Buzdolabı (COPR) performans katsayısı hesaplanmış ve 0,16 değerine ulaşmışlardır.
Anyanwu ve ark. (2001), aktifleştirilmiş karbon/metanol tutunma çifti kullanarak güçlendirilmiş bir katı soğurma soğutucusunun geçici bir güneş modeli sunmuşlardır. Bu sunum, termodinamiğin ve toplayıcının/üreticinin/ soğurucunun ısı ve kütle denklemlerinin emme sürecine dayanmaktadır ve burada buharlaştırıcı aygıt bileşenleri ve yoğunlaştırıcının ideal modelleri örneklenmiştir. Eşitlik sonuçları, BASIC tabanlı bir kişisel bilgisayarda kolayca uygulanabilmesi için net ölçülebilir fark formlarına dönüştürülmüştür. Sayısal model, güneşe ait COP ve üretilmiş nitenol miktarını, emici sıcaklıkları, bağlantı telini ve toplayıcı levhayı hesaplar. Bu model, Anyanwu’nun çalışmalarından alınmış, güncel alan performans verileri ile karşılaştırma yapılmıştır. Tepe plakası, tüp yüzey sıcaklıkları ve metanol üretimi, sırasıyla 3%, 2,5% ve 4% olarak öngörülmüştür. Tepe zamanı ve jenerasyonun başlayabilmesi için zaman tam olarak tahmin edilmiştir. Ölçülmüş ve tahmin edilmiş değerler arasında ki gözleme dayalı anlaşma ve buzdolabı sisteminin parametrik çalışması, en iyi tasarım için üstlenilmiştir.
Chih ve ark. (1997), güneş enerjisi ile çalışan buzdolabı, güneş enerjisi kolektörle bir soğutma sistemi geliştirmişlerdir. Gerçek güneş enerjisi ile çalışan buzdolapları genellikle iki
limit arasında çalışan, maksimum performans katsayısı ve maksimum soğutma yüklü şekilde çalışırlar. Bu makalede güneş kolektörleri arasındaki sıcaklık, performans katsayısı ve soğutma yükü arasındaki ilişkisiler hesaplanmıştır. En uygun kolektör sıcaklılarının altında maksimum performans katsayıların her biri için maksimum soğutma yükü bulunmuştur.
Bulunan sonuçlar gerçek güneş enerjisi ile çalışan bir buzdolabı için teorik temel oluşturmuştur.
Vasiliev ve ark. (1999), katı soğurma olaylarına göre tasarlanmış, yeni bir güneş enerjili ve elektrikli buzdolabı tasarlamış ve test etmişlerdir. Bu buzdolabı, çok kısa (15 dk.) aralıksız iki yüzey tutucu ısı geri kazanım döngülerine sahiptir ve akışkan bir sıvı kadarda aktif karbon lifi kullanır. Sistem yönetimi yalnızca, ısıtma devresi ısı hattının yönünü ve su vanaları su soğutma devre yönünü değiştirmek için özel tip harekete geçirme vanası içerir. Dönüşümlü olarak iki koaksiyel yoğunlaşma ve bir buharlaştırıcı ile yeni bir buhar dinamik termosifon tasarlanmış ve test edilmişlerdir. Buharlaştırıcı kompakt bir buhar kazanı gibi yaptırılmıştır. Bu buharlaştırıcı bir enerji kaynağı olarak bir parabolik güneş yoğunlaştırıcının odağına yerleştirilmiştir. Bir alternatif olarak bir elektrikli kartuş ısıtıcı, bu kazandaki sıvının içerisine daldırılmıştır. Bu kartuş ısıyla yüklü gözenekler içerisinde kullanılmıştır. Böyle bir termosifonun ısı güç çıkışı RTS=0,03 K • W-1 ile 1000 W’tır. Buzdolabı odaları için yeni bir ısı kontrol sistemi geliştirilmiştir. Loop bükülebilir SS-amonyak ısı boruları düzenlenen paneller birlikte kompakt bir soğuk hava deposu ile (katı soğurma makine evaporatör, kuru buz kutusu) kullanılmışlardır. Panelin soğuk çıkış TC= -5 °C’de sıcaklığında 300 W’tır.
Dai ve ark. (2003), bir güneş pili çalışması üzerine ilişkili analizler ve deneysel çalışmalar yapılan, termoelektrikli soğutucu tasarlamıştır. Gündüz ve gece soğutucuyu taşınabilir olarak kullanmak için farklı yöntemler vardır. Gündüz güneş pilleri soğutucuya güç sağlar ve pilleri şarj ederler. Depolanan enerji bir AC dönüştürücü yardımıyla gece ve bulutlu yağmurlu günlerde elektrik enerjisi sağlarlar. Deneysel çalışmalar göstermiştir ki, bir ünite 5-10 °C’ta ısıyı sabit tutabilmekte ve yaklaşık 0,3 bir COP’a sahip olmaktadır. Tahmin edilmektedir ki soğutucu aşı, yiyecek ve içecekleri soğuk olarak depolayabilecek elektrik güç kaynağına ihtiyaç duymadan (sabit) her yerde çalışabilecektir.
Chatterjee ve ark. (2003), bir taşınabilir buzdolabı tasarlamışlardır. Soğuk zincir, temel sağlık unsurlarının bakımı ve önleyicisi olan bir dağıtım sistemidir. Uzun mesafelerde yapılacak veya uzak mesafelerde saklanan aşılar belirli sıcaklıklar arasında muhafaza edilmelidir. Bu tür gereksinim ve ihtiyaçları bilim ve teknoloji ile giderebilen, Hindistan hükümetinin ARGE bölümünde yer alan MECON 12 V’luk gücünü araç pilinden alan
termoelektrikli soğuk zincir için taşınabilir bir buzdolabı projesi verildi. Taşınabilir termoelektrik soğuk zincir elemanı (örneğin peltiyer etkisi) 45 °C’lik sıcaklıkla başarıyla soğutma yapmıştır. Bu sayede kırsal ve kentsel kesim insanları için yaşam koruma ilaçları korunmuş ve tasarruf sağlanmış olmaktadır.
O.M.M. ve ark. (1991), aşıların korunumu üzerine araştırma sonuçlarını makalede yayımlamışlar. Güneş ve güneşten gelen radyasyon sonucu bozulabilen gıdalara ilaveten insan nüfusunun yaşamlarını devam ettirme de bir problemdir. Aşılar (-3) °C ile 8 °C arasında, dışarının sıcaklığını almayan ortamlarda korunabilir. Ayrıca bazı gıdaların bozulmaması için 0 °C ile 10 °C arasında bir sıcaklığa gereksinim vardır. Ancak Sudan da günlük sıcaklık 40°C’nin üzerinde olmaktadır. Böylece aşı ve bazı gıdaların korunumu zorunludur.
Konvansiyonel enerji kaynakları ile mekanik buzdolapları vardır ama yeterli değildir. Bu makale tropikal iklim için PV performansının testini sergilemek için hazırlanmıştır.
Bell (1963) yaptığı bir araştırmada aşağıdaki sonuçları elde etmiştir.
1. Bu makalede dikkate alınan B.C.G. aşısı, tropikal oda sıcaklığında (30 °C-33,5 °C) saklandığı zaman, % 43 canlılıkta bir düşüşe uğrar. 2 ay sonra ve % 67 olur. Bir buzdolabında (4 °C) saklandığı zaman, canlılıkta bir kayıp yoktur.
2. Bir deneyde, aşının alerjik özelliklerinin 2 ay da bir depoda saklanabilirliğini belirlemek için, ne ham dönüşüm oranları ne de sunulmuş tüberkülin hassaslığının bir örneği, oda ve buzdolabında saklanmış aşılar arasında gösterilmiş olabilir.
3. Fakat iki gruptaki B.C.G. lezyonlarında, farklılıklar vardı. Odada saklı aşı önemli ölçüde daha küçük lezyonlardan üretilmişti ve lezyonlardaki papüller miktarındaki önemli ölçüde düşüş tarafından gösterildiği gibi, daha küçük bir yasayan basillerin tahmini sonuçları 3 ay sonra aşılanır.
4. Eğer tüberkülin duyarlılığı etki gücüne haiz bir ölçüt olarak alınırsa ve eğer yüzde 50 kabul edilirse, yaşayabilirlilikteki düşme, dondurma kurutma verimliliği etkilenmeden önce kabul edilebilir, oda depolamaya, en fazla 2 ay için (ancak muhtemelen daha uzun) izin verilir.
Miha (2001) bir buzdolabı tasarlamış ve makalesinde, akıllı sayısal kontrol ile önceden tanımlanmış orta düzey bir sıcaklıkta çalışan bir buzdolabı tasarımı anlatılmaktadır. Termostatik alet modeli bulanık mantık kontrolü ile çalışmaktadır. Termostatik alet ve bulanık mantık kullanımı gittikçe artmaktadır. İkinci yükleme Sugeno’nun bulanık mantık kural tipleri ve Jang’ın öğrenme prosedürünü temelini içermektedir. Modelin gerçekleşmesinde Matlab, Simulink programları ve bulanık mantık araçları kullanılmıştır.
Kontrol tasarımını temel amacı soğutucu cihazın analog kontrolden dijital kontrole geçişini hızlandırmaktır.
Güler ve ark. (2002) bir soğutucu kit tasarlamışlardır. Kan Hücreleri, aşılar, diğer tıbbi ilaçlar ve biyolojik ürünler belli sıcaklıklar arasında muhafaza edilmelidir. Bu makalede, tıbbi bir medikal termoelektrik soğutma kiti tanıtılmaktadır. Bu kit, taşınır veya depolanır olmasına rağmen medikal ürünleri 6-10 °C arasında muhafaza eder. Bu oran; biyolojik medikal ve yiyecek ürünlerini muhafaza etmek için Dünya Sağlık Örgütü tarafından tavsiye edilen standartlar içerisindedir. Laboratuvar şartlarına ilaveten laboratuvar dışında ve araçla taşımada çeşitli çevresel sıcaklıklarda test edildi. Tüm bu şartlar altında bu kit yeterli seviyede soğutmayı sağladı. Bu makale bu kit’in teknik özelliklerini, gerçekleştirme teorisini ve test sonuçlarını sunmaktadır.
Qubain ve ark. (2005), bir kan taşıma kutusu üzerine çalışmışlardır. Birçok hava tıbbi taşıma programları gibi, bizim program her bir rotor rüzgâr kanatlarında ciddi semtomatik akut kan kayıtlarının tedavisi için iki ünite 0 RH (-) kan taşır. Alanda kan terapisi uygulamanın bir zorluğu vardır. Kan kaynağının tavsiye edilen 1-6 °C aralığında tutulması gerekmektedir. Kan bankaları 1 °C’nin altına düşmesi veya 10 °C’nin üzerine çıkması durumunda kanın bozulabileceğini dikkate alırlar. Bir küçük yalıtımlı buz paketi içeren araç kutusu (SCB) kan taşımada yaygın olarak kullanılır. Bu alet ile uzun ve uzak taşımlarda, sıcak günlerde ısının çok yakın izlenmesine rağmen içindeki kanları beklenmedik şekilde bozulmalarını tecrübe edilmiştir. Bu problemi belirtmek için bir basit kan taşıma aleti (NBTD) gerçekleştirdik ve NBTD ve standart kan taşıma kutusunun (SSB) altın standart olarak kabul edilen SCB ile karşılaştırdık.
Madigan (1964) yaptığı çalışmada, bir sıcak birleştirme katsayısı ile soğutucudaki akımın bir fonksiyonu olarak bir Ettingshausen soğutucunun bir tarafından öbür tarafına kadar ısı düşmesi ve elektrik enerjisi tüketimi formüllerinin elde edileceğini ifade etmiştir. Soğutucudaki akımın fonksiyonu olarak ısı düşmesi Peltiyer soğutucunun sıcak birleşme alanında akımla birlikte sıcaklığın düşmesinin aksine onun yaklaşık maksimum değeri kadar simetriktir. İlişkili performansları, peltiyer ve Ettingshausen soğutucunun için farz edilen eşit değer katsayıları ile karşılaştırılır. Eğer elektrik kontağından dolayı ısısal kısa devre etkileri gibi belirli pratik zorluklar ihmal edilirse, Ettingshausen soğutucunun teorik performans karakteristikleri Peltiyer soğutucununkinden açıkça daha üstündür. 1 peltiyer 2’li hibrit soğutucu tasarımı Ettingshausen soğutucu için bir değişken ısı alıcı görevi görür.
Astrain ve ark. (2005) termoelektrik buzdolaplarının elektrik ve termal performansını simüle eden sayısal bir model geliştirilmiştir. Bu model buzdolabının performansının katsayı, ısı akışı, elektrik tüketimi ve sıcaklık için termoelektrik ve ısı iletim denklemlerinin sağladığı değerler için desteklenen lineer olmayan sistemleri çözer. Sonlu Farklar Metodu, ısı iletim katsayıları için yarı deneysel ifadeleri ve sistemi çözmek amacıyla kullanılır. Daha sonra 55x103 m3 hacme sahip, soğutucu sistemi peltiyer pellet (max: 50 W güç) ve 2 W fandan oluşan bir termoelektrik buzdolabı tasarlanmış ve test edilmiştir. Onun performansı için farklı şartlar altında bir deneysel analiz bu prototiple yapılmıştır. Bu test geliştirilen modelin tahmin edilen doğruluğu için faydalı olmuştur. Ortaya konan termoelektrik buzdolabı modeli klasik buhar basıncı teknolojisi ile ilgili olarak daha çevresel, sessiz, dayanaklı ve sıcaklık kontrolünde daha kesin durumu olan avantajlar sağlar. Ayrıca bu model kamp araçları, otobüsler, özel taşıma gerektiren tıbbî nakiller için oldukça avantajlıdır.
Ronggui ve ark. (2005) yaptıkları bir çalışmada; kararlı durumdaki uygun değer akımdan birkaç kez daha yüksek büyüklükteki bir akım sinyali termoelektrik soğutucuya uygulanırsa, bundan kararlı durumda ani olarak ulaşılabilir daha düşük sıcaklıklar elde edilebilir. Geçici soğutma etkisi üzerine yapılan çalışmaların çoğu minimum sıcaklıkta yapılabilir termoelektrik elemenler üzerine odaklanır. Bu çalışmada, biz sistematik olarak kütlesiz yüklemelerle termoelektrik soğutucunun geçici tepkisi, minimum sıcaklığa ulaşması ve soğutma ve toparlanma evrelerindeki zaman sabitlerini inceledik. Tümleşik termoelektrik soğutucu- etkisiz kütle yükleme sistemleri için ayırt edilebilir iki soğutma rejimi, düzenli ve ara yüzey soğutma tanımlanmıştır ve geçici soğutma etkisinin faydası için ölçüt zaman sabitleri temelinde kabul edilmektedir. Bu çalışmanın sonuçlarının uygulanabilir olmasına rağmen tartışmalar mevcut mikro cihazın soğutmasına doğru yönelmektedir.
Aydoğan (2006) yaptığı yüksek lisans çalışmasında peltiyer’in en uygun çalışma şartlarını araştırmıştır. Peltiyer, p ve n jonksiyonlarının seri bağlanmasıyla oluşan ve içinden doğru akım geçtiğinde “Peltiyer etkisi” diye bilinen fiziksel bir etki ortaya çıkaran elemandır. Bu etki ile malzemenin bir yüzü ısınırken diğer yüzü soğur. Peltiyer malzemesi, 4x4x0,5 cm gibi, değişik boyutlarda imal edilmekte ve 3 ile 15 volt arasında herhangi bir gerilimde çalışabilmektedir. Uygulanan gerilimin yönü ters çevrildiğinde ısınan yüzey ile soğuyan yüzey yer değiştirmektedir. Bu çalışmanın amacı, yukarıda belirtilen özelliklere sahip Peltiyer yarıiletken malzemesinin teknik karakteristiklerini inceleyerek en verimli çalışma modlarının ve kullanım alanlarının tespit edilmesidir. Çalışmada, Labview 6.1 görsel grafik programlama dili yazılımı ve DAQ 1200 veri toplama kartı kullanılarak, malzemenin ısınan ve soğuyan
yüzeylerindeki sıcaklık değerlerinin girişe uygulanan gerilimin oranına, malzemenin boyutlarına, kullanım alanlarına, dış faktörlere vb. göre nasıl değiştiği incelenerek en uygun çalışma şartları belirtilmiştir.
Dwain ve ark. (1978) yaptığı çalışmada, hayvan davranışları içinde serebral korteks yüzeyinin yerel soğutması için termoelektrik aşılamaya karar verildi. Küçük Peltiyer modüllerin bir dizesiyle istenilen bölge soğutulurken diğer bir Peltiyer modüller ile de ayrı ayrı belirlenen yerler farklı ısıda tutulabilir. Her bir seçilen bölge veya aynı anda tüm bölgeler için bir tek implant soğutma yapabilir.
Vian ve ark. (2009) termoelektrikli bir buzdolabı tasarlamışlardır. Termoelektrik buzdolabı tek bölmeli olarak, 0,223 m3 kapasiteli, gıda saklama için ve 5 °C ısıyı muhafaza eden bir soğutucu olarak geliştirilmiştir. Soğutma sistemi eşit iki termoelektrik sürücü ile yapılmıştır ve her bir Peltiyer modülü (50 W) sıcak yüzey ile temas eden iki aşamalı doğal konveksiyon termosifon ve soğuk yüzey ile temas eden soğutucu/dağıtıcı fan bulunmaktadır. Bu özellikleri taşıyan buzdolabı bilgisayarda simüle edilmiş, sonlu farklar yöntemi esas alınarak tasarlanmıştır. Daha sonrasında en uygun şekle sokmak için deneyler yapılmıştır. Bu deneyler sonucunda RTSV değeri 0,256 K/W ve RTPM değeri 0,323 K/W elde edildi.
Son olarak, termoelektrik buzdolabının fonksiyonel prototipi tasarlandı ve ortam sıcaklığı 19 °C iken soğutma yapan ve ısıyı aynı değerde tutarken elektrik tüketimi 45 W olarak elde edildi ve COP değeri 0,45’e ulaştı. Bu çalışma göstermiştir ki iki farklı termoelektrik cihazın birleşmesiyle COP değeri % 66 artmaktadır ve bu durum ile karşılaşıldığında kanat kulamı ilave olarak kullanılmaktadır.
Sofrata (1984), gelişmekte olan ülkeler veya uzak bölgelerde elektrik kaynağı olmayan yerler bulunabilmektedir. Yiyecekler veya medikal ilaçlar sık sık termoelektrikli buzdolabına ihtiyaç duyarlar. Böyle bir buzdolabının çalışması için güneş pili kolektörleri ile direk akım gerekir. Normal bir otomobil için 12 V'luk kuru akü depolama birimi olarak kullanılabilir. Bu buzdolabı prototipi dayanıklıdır ve vasıfsız insanlar tarafından kullanılabilecek şekilde tasarlanmıştır.
Sofrata (1996) yaptığı çalışmanın temel amacı, termoelektrik modülünün sıcak tarafı için etkili bir ısı dağıtma yöntemi geliştirmek ve buzdolabı performansını artırmaktır. Isıyı dağıtmak için tekli fan, çiftli fan ve doğal baca gibi alternatifler denenmiştir. Minimum sıcaklık -3 °C dereceye ulaşılmıştır. Normal bir soğutmada sıcak yüzey ile soğuk yüzey arasındaki sıcaklık farkı 26 °C’dir. Bu fark tek fan kullanıldığında 22 °C, iki fan
kullanıldığında 14 °C’dir. Sonuç olarak biz uzun baca kullanırsak buzdolabının performansını artırabiliriz ve mevcut soğutmada ısı dağıtımı için fan kullanılmaktadır.
Yavuz ve ark. (2006) yaptıkları çalışmada, termoelektrikli beyin soğutucusunun beynin dışa gelen kısmı için carnio-serabral hipotermi yöntemiyle aort arcus beyin operasyonu yapılırken beynin sarsıntı ve ameliyat sonrasında koruma ile nasıl yardımcı olduğu vurgulanmaktadır. Hipoterminin amacı oksijen tüketimini ve metabolizma hızını azaltmak ve vücudun kendini korumasına yardımcı olmaktır. Termoelektrik beyin soğutucu bir kask şeklinde tasarlanmıştır. Sıcaklık kontrolü ve DC gerilim bulanık mantık ile kontrol edilmiştir. DC makine taşınabilir ve düşük voltaj ile çalışabilmektedir. Klinik şartlarına uygun olduğu için herkes kullanabilir.
Bulut (2005) makalesinde, termoelektrik soğutmanın teorisi, uygulama alanları, tasarım ve seçiminde etkili olan elektriksel ve ısıl parametreler hakkında bilgi verilmiştir. Termoelektrik soğutma sistemleri, sıcaklık dengelemesi veya ortam sıcaklığının altında bir soğutma gerektiği uygulamalarda kullanılan hareket eden elemanı olmayan ısı pompası özelliği olan cihazdırlar. Modern ve yüksek teknolojilerin gelişmesi ile termoelektrik soğutucular, lazer diyotlar, mikro işlemciler, kan analiz cihazları ve taşınabilir piknik tipi soğutuculara kadar birçok üründe karşımıza çıkmaktadır.
Samsuddim ve ark. (2011), Huang ve Duang (2000) tarafından yapılan çalışmalarda TEC modellemeyi geliştirmişlerdir. Buna göre TEC’in basitleştirilmiş bir modelini ele almışlar ve yalnızca TEC’in bulanık kontrolü için Matlab simulink üzerinde denemeler yapmışlar başarılı sonuçlar almışlardır.
3. SOĞUTUCULAR
3.1. Soğutucu Nedir?
Soğutucu, özellikle besinlerin soğutularak uzun bir süre bozulmadan saklanmasını sağlamak amacıyla kullanılan motorlu aletlerin ortak adıdır. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan soğutucu türü buzdolabıdır.
Mekanik soğutucu sistemlerinin geliştirilmesinden önce eski medeniyetlerde, örneğin Eski Yunanlılarda ve Romalılarda besin maddeleri dağlardan taşınan buz yâda karla soğutulmaktaydı. (Anonim, 2009).
3.2. Soğutucunun Tarihçesi
Eski zamanlarda kar, buz, soğuk akarsular, mağaralar gıdalarda dondurmak ve saklamak için kullanılmıştır. Et ile balık tuzlama yâda kurutma yöntemi ile saklanmıştır. Tarih öncesi çok eski devirlerden itibaren dağlık ve sert iklimli yerlerde yaşamış Türkler, buzu yiyecek muhafaza edici bir madde olarak kullanmayı biliyorlardı. Et kurutma ve pastırma yöntemi ile de temel gıdalarını uzun süre saklama ve yanlarında taşıma yollarını bulmuşlardı.
M.Ö. 1000’li yıllarda Çinliler buzu kesip depolamıştır. Yine Mısırlılar ve Hintliler soğuk havalarda içi su dolu toprak kaplarını dışarıya bırakarak buz yapıp, toprak kapları nemlendirerek buzu muhafaza etmişlerdir. 1800’lerin ortalarında İngiltere de buz üretilip dağıtımı yapılan bir ürün haline gelmiştir. Hem ticari olarak hem de evlerde kullanılmaya başlanmıştır.
Soğutma ile ilgili çalışmaların öncülerinden biri Dr. William Cullen’dir. 1700’lü yıllarda sıvıların vakum içinde buharlaşmaları ile ilgili çalışmalar yapmıştır. 1800’lü yılların başında Michael Farady, soğutmada kullanmak için amonyağı sıvılaştırmıştır. Dr. John Goorie’de hastaları için havayı soğutan bir buz makinesi yapmıştır. Bugün soğutmada kullanılan sistem Farady’ın deneylerine dayanmaktadır. Soğutma gazı, düşük sıcaklıklarda buharlaşan gazlardan seçilir; buharlaşırken ısı yutma kapasitesinin yüksek olması gerekir. Soğutma gazı önce kompresör (sıkıştırıcı) vasıtasıyla sıkıştırılır, yüksek basınçtaki gazın sıcaklığı yükselir. Soğutma kısmında, yüksek sıcaklıktaki bu gaz, çevreye ısı vererek soğur ve sıvıya dönüşür. Nispeten soğuyan sıvı, bir valf ile buharlaşmanın olabileceği basınca düşürülür. Düşük basınçtaki bu sıvının, sıcaklığı düşer ve buharlaşma bölümünde,
buzdolabının derin dondurucu kısmından, ısı almaya başlar ve çıkışta gaz haline geçer. Bu döngü, böylece devam ederek soğutma işlemi yapılır.
İlk soğutma sistemi 1881’de geliştirilmiştir. Bu sistem, buzun üzerine rüzgâr gönderen, bir pervaneden ibaretti. ABD’de 1889-1990 yılları arasında kışlarının ılıman geçmesi, büyük bir buz kıtlığına yol açmıştır. Bu durum bira, süt ve et ürünü sektörlerinde mekanik soğutmanın dondurma ve depolamada kullanımını hızlandırmıştır.
General Electric firması, bir Fransız rahip tarafından icat edilen ilk ev tipi buzdolabını 1911 yılında tanıtmıştır. ABD’nin Fort Wayne şehrinde, ilk buzdolabının montajı daha sonraları Frigidaire’e dönüşen firma tarafından 1915 yılında yapılmıştır.
İlk elektrikli buzdolabı ise 1914 yılında üretilmiştir. 1916’da ABD piyasasına Kelvinator ve Servel modelleri de dâhil 20’nin üzerinde ev tipi buzdolabı sürülmüştür. 1920’lere gelindiğinde üretici sayısı 200’ün üzerindedir. Bu buzdolaplarının kompresörleri, gücünü genellikle yan odaya yerleştirilen motordan, kayış vasıtasıyla alıyordu.
1918’de Kelvinator, ilk otomatik denetimli buzdolabını üretmiştir. 1920-1930 yılları arasında ilk buzluk kısmı olan elektrikli buzdolapları ile birlikte dondurucular piyasaya çıkmıştır. Modern buzdolabının seri üretimi, II. Dünya savaşından sonra başlamıştır. 1944 yılına gelindiğinde ABD’de buzdolabının doygunluk oranı yüzde 85’e ulaşmıştır.
1930’larda soğutma gazı olarak kullanılan sülfür dioksit yerine freon 12 gazı kullanılmaya başlanmıştır. 1952 yılında ilk otomatik buz makinesi üretilmiştir. 1956’da buzdolabı ve dondurucu kapılarında manyetik keçe kullanılmaya başlanmıştır.
1958 pek çok yenilikçi buluşun yapıldığı bir yıl olmuştur. İlk buzlanmayan (no-frost), otomatik buzluklu buzdolabı ve dondurucular yapılmıştır. Soğutucu boruları buzdolabının arkasından, pervaneli soğutma sayesinde buzdolaplarının altına konabilmiş. 1960’da buzdolaplarında köpüklü yalıtım malzemeleri kullanılmaya başlanmıştır.
1983’de buzdolabı ve dondurucularda “dondurma” yapıcılar ortaya çıkmıştır. 1985’de buzdolaplarının soğutma ve dondurma sıcaklıkları ve otomatik buz çözme (defrost) bilgisayarla denetlemeye başlanmıştır. 1990’da su filtresi kullanılmaya başlanmıştır.
Soğutma teknolojisi esas sıçramasını otomatik buz çözme ve otomatik buz yapıcı gibi yenilikçi buluşların yapıldığı 1950-1960 yılları arasında yapmıştır. 1970 ve 80’li yıllarda çevrecilik önem kazanmış ve enerji açısından verimli buzdolaplarına ve kloroflorokarbonlu gazların soğutma gazı olarak kullanımı terk edilmeye başlandığı yıllar olmuştur (Gürler, 2006).
3.3. Soğutucu ÇeĢitleri
Fan Tipi Soğutucu Boru Tipi Soğutucu Plâka Tipi Soğutucu Buzdolabı Tipi Soğutucu Gaz Tipi Soğutucu
Peltiyer Tipi Soğutucu (Peltiyer Etkisi) (Kartal 2007, Anonim 2009)
3.3.1. Fan tipi soğutucu
Hidrolik akışkan eni dar, yüzeyi geniş olan kanallar (petek) içinden geçirilir. Akışkan içindeki ısının alınması için petekler üzerine hava üflenir. Hava üflemek için dönüş hareketini elektrik motorundan alan bir pervane kullanılır. Petekler ısıyı kolay transfer edecek alüminyum, bakır gibi malzemelerden yapılır. Bu nedenle petek yüzeyine çarpan hava molekülleri ısıyı alır ve uzaklaştırır.
Soğutucu olarak atmosfer havası kullanıldığı için soğutucu maliyeti yoktur. Şekil 3.1.’de böyle bir soğutucu görülmektedir. Bu tür soğutucular otomobil ve kamyonlarda ve endüstriyel sistemlerde kullanılır. Fan tipi soğutucunun en büyük dezavantajı; hidrolik akışkandan aldığı ısıyı çevreye yayması ve gürültülü çalışmasıdır. Düşük ve orta performans ihtiyaçlarında kullanılır. Soğutma seviyesi çevresel sıcaklığa bağlıdır; bu nedenle soğutma verimleri düşüktür. Fan tipi soğutucular devreden bağımsız olarak kullanılabilir.
ġekil 3.1. Radyatör tipi soğutucu
ġekil 3.2. Fan tipi soğutucunun yapımı
3.3.2. Boru tipi soğutucu
Son yıllarda kullanımı azalsa da endüstriyel sistemlerde yıllardır en çok kullanılan soğutucu türüdür. Bu tip ısı değiştiriciler genelde soğutucu olarak kullanılmasına rağmen hem soğutucu hem de ısıtıcı olarak kullanılabilir. İşletim maliyetinin düşük, soğutucu boyutlarının küçük olması en önemli avantajıdır. Soğutucu olarak kullanılacakları zaman soğuk su girişi için su kulesinden soğuk su girişi yapılmalıdır. Bir gövde içine yerleştirilmiş çok sayıda borudan meydana gelir (Şekil 3.3).
ġekil 3.3. Boru tipi ısı değiştirici
Boru tip ısı değiştiriciler değişik türlerde yapılabilir. En sık kullanılan çeşidi şekilde görüldüğü gibidir. Soğutucu boruların bir ucundan girer diğer ucundan çıkar. Devreden gelen sıcak yağ ise soğutucu gövdesi içinden ve borulara temas ederek geçer. Delikli sac hidrolik
yağın soğutucu içinden doğrudan geçmesini önler. Yağın boruların çevresine temas etmesini sağlar. Yağ soğutulduktan sonra tanka döner.
ġekil 3.4. Kıvrım sayıları farklı boru tip ısı değiştiriciler
Boru tipi ısı değiştiriciler, tek, iki ve üç kıvrımlı olarak yapılabilir (Şekil 3.4.). Üç kıvrımlı türleri diğerlerine göre daha verimlidir. Orta derecedeki soğutma işlemlerinde soğutucu olarak “su” kullanılır. Büyük hacimli tanklarda soğutma birimi devreden bağımsız, ayrı bir birim şeklindedir.
Sulu soğutucuların yıpranması sonucu yağ içine su karışır veya su filtrelerinde tıkanmalar meydana gelir. Bu tür soğutucuların kullanıldığı devrelerde yağın sıcaklığı kontrol altında tutulmalıdır. Yağ sıcaklığında meydana gelecek anî bir değişme, soğutucuda meydana gelen bir problemi işaret eder.
3.3.3. Plaka tipi soğutucu
Boru tip soğutucuların 50 yıldır endüstriyel sistemlerde kullanılmasına rağmen son yıllarda plâka türü soğutucular kullanılmaktadır (Şekil 3.5). Bu tür soğutucular aynı boru tip soğutucularda olduğu gibi hem soğutucu hem de ısıtıcı olarak kullanılabilir (Şekil 3.6).
ġekil 3.5. Plâka tipi soğutucu
Plâka malzemesi olarak çelik vb. paslanmaya ve aşınmaya karşı dayanımı olan malzemeler kullanılır. Yapılan deneyler soğutucu içinden geçen akışkanın türbülanslı olarak akması sonucu daha fazla ısı transferinin yapıldığını göstermiştir. Bu nedenle bu tür soğutucuların plâkaları üzerinde çeşitli biçimlerde akış kanalları oluşturulur. Böylece akışkanın temas yüzeyinin artması ve türbülanslı akışın olması sağlanır. Plâka türü soğutucular yapıları nedeniyle yüksek basınç düşümü yaratır. Boyutlarının diğer soğutuculara göre önemli oranda küçük olması, verimlerinin yüksek olması önemli avantajlarındandır.
Bu tip soğutma birimleri; elektrik motoru, pompa, filtre ve plâka tipi soğutucudan oluşur. İyi bir soğutma sağlayabilmesi için soğuk su girişine ihtiyaç vardır. Bu nedenle soğutma kulesinden gelen akışkan soğutucuya gönderilir.
3.3.4. Buzdolabı tipi soğutucu
Buzdolaplarında kullanılan soğutma mantığının aynısıdır (Şekil 3.7). Soğutucu olarak kullanılan gazların çevreye zarar vermediğinden emin olunmalıdır. Sadece soğutucu olarak kullanılır, ısıtıcı görevi yapmaz. Soğutucular içinde fiyatı en yüksek olanıdır. Verimlilikleri yüksektir ve sıcaklığın hassas olarak ayarlanabilmesine olanak sağlar. En önemli dezavantajı düşük akış hızlarında kullanılabilmesidir.
ġekil 3.7. Buzdolabı tipi soğutucu
Daldırma tip ısıtıcı, depo içine ve tercihen pompa emişine yakın konulur. Sıcaklık bir kontrol birimi ile kontrol edilir. Makine çalıştırılmadan önce yağ sıcaklığı düşükse ısıtıcı devreye girer ve sıcaklığı, ayarlanan en düşük değere getirir. Çalışma sırasında yağ sıcaklığı ayarlanan değere geldiğinde soğutucu devreye girer ve yağ sıcaklığının düşürülmesini sağlar (Kartal, 2007).
3.3.5. Gaz soğutma
Gaz ile soğutma sistemlerinin yapısı, gaz destekli sıvı soğutma sistemlerinin yapısına benzetebiliriz (Şekil 3.8). Bu sistemlerin en önemli farkı evaporatörün bir sıvı kabı içinde durmayıp, bir soğutma bloğu şeklinde tasarlanıp takıldığı parçayı soğutmasıdır. Bu nedenle
gaz ile soğutma sistemlerinin içinde sıvı soğutma ve gaz destekli sıvı soğutma sistemlerindeki gibi radyatör, pompa ya da soğutma sıvısı bulunmaz.
ġekil 3.8. Gaz soğutucu
3.3.6. Peltiyer soğutma
Termoelektrik soğutucular, bir nesnenin sıcaklığını çevre sıcaklığının altına düşürürken, çevredeki sıcaklık ne olursa olsun, nesne sıcaklığını dengede tutarlar (Şekil 3.9). Termoelektrik soğutucular ısı transfer elemanlarının aktif bir soğutma sistemi olup, mW’tan kW’a kadar değişen bir yelpazedeki uygulamalar için kullanılabilir (Anonim, 2009).
ġekil 3.9. Peltiyer soğutucu
3.4. Soğutucuların Kullanım Alanları
Ticari Soğutucular Yiyecekler
Dondurma kabinleri Yatay kabinler Hızlı soğutma Şişe Rafları Hastaneler Odalar
Soğuk Depolama Odaları Dondurma odaları
Teşhir Kasaları ve Tezgâhlar
Şarküteri Et, Meyve, Sebzeler ve Süt Ürünleri Şekerleme ve Çikolata Dolapları
Self Servis Dolapları Dondurma Teşhir Dolapları Donmuş Gıda Teşhir Dolapları Soğuk Yiyecek Dolapları Bar Tezgâhları
İçecek Soğutucular ve Dağıtıcıları Su Soğutucuları
Hafif İçecek Soğutucuları Meyve Suyu Soğutucuları Bira Servis Cihazları Buzlu İçecekler İçin Satış Makineleri Dondurma Makineleri
Endüstriyel Dondurma Makineleri Ev Tipi Dondurma Makineleri Pastörize ve Krema Makineleri Krema Makineleri
Buz Makineleri
Küp Tipi Buz Üreten Makineler
İnce veya Tanecikli Buz Üreten Makineler Akvaryum Soğutucuları (Anonim, 2009)
4. MEDĠKAL ALANDA SOĞUTUCULAR
4.1. Medikal Soğutucular
Aşı, Kan ve Serum Saklama Dolapları Plazma Dondurucular
Derin Dondurucular
Çok Amaçlı Medikal Soğutucular
Aşı, Kan ve Serum Taşıma Çantaları (Anonim, 2009)
4.1.1. AĢı, kan ve serum saklama dolapları
Genel olarak bu dolaplar 195–230 V/50 Hz şebeke gerilimi ile ideal saklama sıcaklığı olan +2 °C ile +8 °C arasında çalışmaktadır. Cihazın dışı paslanmaya karşı elektrostatik boyalı sacdır. Dolap içerisinde tel raflar bulunmaktadır. Kullanılan dijital termometre termostat sayesinde kabin içi sıcaklıkları rahatlıkla gözlenebilmektedir (Şekil 4.1). Bu dijital termometre termostat sayesinde ısı hassasiyeti 0,1 °C ile 0,5 °C olarak ayarlanabilmektedir. Genelde bu tür dolaplarda dolabın kapağı açık kaldığında veya alt-üst limit sıcaklıklar aşıldığında alarm sistemi devreye girmektedir. Aydınlatma genelde flüoresans lamba ile gerçekleşmektedir. Otomatik defrost sistemine sahip olan olabilen bu dolaplar karlanma ve buzlanma yapmamaktadır. Bazı model çeşitlerinde stok kontrolünü sağlamaya imkân tanıyan manyetik contalı, çift katlı ısıcamlı, kilitlenebilir kapı sistemi bulunmaktadır (Anonim, 2009).
ġekil 4.1. Aşı, serum ve kan saklama dolabı
4.1.2. Plazma dondurucular
Kan plazması için yüksek performanslı şok donduruculardır (Şekil 4.2). Güvenlik gerekçeleri ve yasal zorunluluklardan dolayı plazma donduruculardaki kan plazmasının -30 °C’den düşük bir sıcaklıkta saklanmasını gerektirmektedir. 30 dakikada -50 °C çalışma sıcaklığına ulaşabilmektedirler (Anonim, 2009).
4.1.3. Derin dondurucular
Isıya hassas ürünlerin uygun koşullarda saklanmasını sağlayan medikal soğutuculardır (Şekil 4.3). -86 °C’ye kadar soğutabilen ve ayrıca 753 litre kapasiteye kadar çeşitli modelleri vardır (Anonim, 2009).
ġekil 4.3. Derin dondurucular
4.1.4. Çok amaçlı medikal soğutucular
İlaçların, Farmasotik ürünlerin ve diğer medikal malzemelerin etkili bir şekilde saklanması için tasarlanmış, tıp dünyasının her türlü ihtiyacını karşılayabilecek için üretilmiş medikal soğutuculardır (Şekil 4.4). +4 °C ile +5 °C ve 150 ile 13000 litre arasında değişen çeşitli modeller vardır (Anonim, 2009).
ġekil 4.4. Çok amaçlı medikal soğutucular
4.1.5. AĢı, kan ve serum taĢıma çantaları
Aşı, kan, serum ve farmasotik ürünlerin taşınması için tasarlanmış medikal taşıma çantalarıdır (Şekil 4.5). 2 litre’den 44 litre’ye kadar model seçenekleri vardır. Buz aküleri ile soğutma işlemi gerçekleştirilmektedir (Anonim, 2009).
ġekil 4.5. Aşı, kan, serum taşıma çantası
4.2. Medikal Soğutucuların Kullanım Alanları
Aşıların Saklanması ve Taşıması
Kan Torbalarının Saklanması ve Taşıması Serumların Saklanması ve Taşınması Organların Saklanması ve Taşınması Tıbbı İlaçların Saklanması ve Taşınması Numunelerin Saklanması ve Taşınması
4.3. AĢı ve Kan Ġçin Soğutucular
4.3.1. AĢıların ve kan torbalarının saklanması ve taĢınması
4.3.1.1. AĢıların saklanması ve taĢınması
Etkin bir aşılama için aşıların üretildikleri fabrikadan uygulanacak kişiye +2 °C /+8 °C derece ısıda ve güneş ışınlarından korunarak ulaştırılmalıdır. Aşıların soğuk olarak taşınması ve saklanmasını sağlayan araç gereç ve kişilerin tümüne “soğuk zincir” denir. Aşıların soğuk olarak taşınması ve saklanmasında kullanılan örnek bir aşı taşıma çantası şekil 4.6’da gösterilmiştir.
Bu tanıma göre aşıların fabrikamerkezi depoil deposusağlık kuruluşu sırasını izleyen taşınmasında dikkatimizi süreci etkileyebilecek tüm etmenlere yöneltebilmeliyiz. Aracın benzini, bölgenin coğrafik özellikleri, çalışanların bilgisi ve ilgisi, olabilecek aksaklıklar (örneğin aracın lastiği patlaması) gibi her türlü ayrıntı özenle değerlendirilmeli, önlem alınmalıdır. Bu konuda gereksinim planlaması ve stok kontrolü de önemlidir. Saha çalışmasından döndükten sonra kullanılmaz duruma gelecek aşıların miktarının çok olmaması ve aşı yitiminin az olabilmesi için ya da gereğinden az aşı planlayarak hedeflenen kitlenin bir bölümünün aşısız, bırakmamak için planlama ve stok kontrolü önem taşır.
Polio, kızamık ve BCG aşıları ısıya, güneş ışığına ve özellikler ultraviyole ışınlara
duyarlıdırlar. Aşıları kullanılamaz kılan ısının biriken etkisidir. Yani bir defa çok yüksek (30-35 derece ve üzeri) sıcakla karşılaşmak kadar birçok defa daha az sıcaklıklarla (10-30 derece arası) karşılamak da aşıları aynı derecede bozabilir.
BCG ve kızamık liyofilize toz haldedir. Sulandırılmadan OPV gibi dondurulabilir. Bu aşılar donmakla bozulmazlar ve il depolarında dondurularak saklanabilirler. Polio aşıları eridikten sonra yeniden dondurulabilirler. Bununla birlikte, donma ölü aşıları ve toksiodleri bozar.
OPV, kızamık, BCG, menenjit aşıları sıcağa çok duyarlı aşılardır. DBT, DT, Td (Erişkin Tip Difteri Tetanos), tetanos, hepatit B aşıları donmaya çok duyarlıdırlar. BCG ve kızamık aşıları gün ışığı ve ultraviyole ışınlarına duyarlı aşılardır. Kızamık aşısı sulandırılarak
yapılan bir aşıdır. Bu nedenle aşının yanı sıra aşı sularını da uygun miktarlarda almak gerekmektedir.
ġekil 4.6. Aşı taşıma çantası
4.3.1.2. AĢıları buzdolabına yerleĢtirirken dikkat edilmesi gerekenler
Aşıların konduğu buzdolabına kesinlikle başka bir şey konulmamalıdır (yiyecek, içecek vs). Buzluğa aşı yerleştirilmemeli, sadece buz aküleri konmalıdır. Aşılar buzluğa ve buzdolabının kapağına konmamalıdır. Polio ve kızamık aşıları buzluğun hemen altındaki üst rafa konmalıdır. BCG orta rafta yer almalıdır. Orta rafta ayrıca termometre bulunmalıdır. Alt rafta DBT, tetanos, DT, hepatit-B ve aşı sulandırıcıları konmalıdır. Soğuk havanın serbestçe dolaşabilmesi için aşı şişeleri arasında 2’şer cm, aşı kutuları arasında 5’er cm aralık bulunmalıdır. Süresi bitmiş aşılar ve yarı kullanılmış aşılar buzdolabına konmamalıdır. Sebzelikte içi su dolu şişeler bulundurulmalıdır. Bu şişeler elektrik kesildiğinde dolap içi ısının daha geç yükselmesini sağlayabilmektedir. Bu sular içilmenin engellenmesi için tuzlu olabilir. Elektrik kesildiğinde ilk yapılması gereken, buz akülerini raflara, aşıların çevresine dizerek dolap içi ısısının yükselmesini geciktirmektir. Ardından elektrik kesintisinin ne kadar sürebileceği araştırılmalı, kesinti uzun sürecekse ve olanak varsa aşılar aşı nakil kapları ile elektrik kesintisinin olmadığı bir yerde bulunan başka bir buzdolabına taşınmalıdır (Anonim, 2009). Bu kurallara göre buzdolabı aşı yerleşim şeması Şekil 4.7’de gösterilmiştir.
4.3.1.3. AĢı saklama yönergesi
Madde–10) Aşılar yalnızca aşı saklama dolabı raflarında tutulmalı ve aşı şişeleri ile aralarında yeterli hava akımı olacak şekilde yerleştirilmelidir.
a) Aşı yerleştirilmesinde miadı yakın bir sürede dolacak aşıların en kolay alınabilecek ön kısımda bulunmasına dikkat edilmelidir.
b) Dolap kapağına hiçbir şey koyulmamalı, buzdolabına asla aşı dışında içecek, yiyecek ve benzeri maddeler koyulmamalıdır.
c) Buzlukta aralıklı olarak dizilmiş buz aküleri bulundurulmalı ve buzluğun 0,5 cm’den fazla buzlanmamasına dikkat edilmeli; buzluk buz aküleri için kullanılmalı ve aşılar buzluğa koyulmamalıdır.
d) Aşı saklama dolabının üst rafına Polio, Sarıhumma ve Kızamık aşıları; orta rafına PPD solüsyonu ve BCG aşısı; alt rafına DBT, TT, Td, Hepatit B ve sulandırıcıları yerleştirilmelidir. En alt kısma dolap ısısının sabit tutulmasına yardımcı olmak üzere su şişeleri yerleştirilmelidir (Anonim, 2009).
4.3.1.4. Kan torbalarının saklanması ve taĢınması
Kan bağışı yaptığınızda elde edilen ürün, özel bir torba içerisinde 450 ml hacminde “tam kan”dır. Tam kanın kullanımı son derece kısıtlı olduğundan tam kan’ı bileşenlerine ayrıştırırız. Böylece elde edilen yeni ürünlere "kan bileşenleri" adı verilir. Bu bileşenler, Eritrosit Süspansiyonu (Alyuvarlar), Trombosit Süspansiyonu (Platelletler-Kan Pulcukları) ve Plazma (Kanın birçok önemli proteini içeren sıvı kısmıdır).
Her bileşenin saklanma koşulları ve kullanım süresi birbirinden farklıdır.
Eritrositler; Kırmızı Kan Hücreleri (Eritrosit-Alyuvar), kan bağışı yaptığınızda kullanılan kan torbasının özelliğine göre 21 gün ile 42 gün arasında saklanma süresine sahip olan dokuların oksijenlenmesi ve oluşan karbondioksitin vücuttan uzaklaştırılmasını sağlayan hücrelerdir (Şekil 4.8). Kan merkezimizde kullanılan kan torbaları ek solüsyon içeren torbalardır ve eritrositlerin ömrü 42 gündür. Bu ürünün saklanma ısısı +2 °C ile +6 °C arasıdır. Bu nedenle "kan saklama dolabı" adındaki özel dolaplarda saklanırlar.
ġekil 4.8. Eritrositler kan ürün örneği
Trombositler; Kan Pulcukları (Trombositler-Platelletler), kanın pıhtılaşma
mekanizmasında rol oynayan hayati hücrelerdir (Şekil 4.9). Trombositler, elde edildikten sonra özel koşullarda 5 güne kadar muhafaza edilebilirler. Bu özel koşullar ısıyı +20 °C ile +24 °C arasında tutan ve inkübatör denen dolaplar ve bu dolabın içerisine yerleştirilmiş bir ajitatörden oluşur. Ajitatör, trombositler’in sürekli olarak çalkalanmasını sağlayan bir cihazdır. Eğer bu imkânlar yoksa oda ısısında en çok 1 gün saklanabilirler.
ġekil 4.9. Trombositler kan ürün örneği
Plazma; kanın sıvı kısmıdır ve hayati öneme sahip birçok önemli biyokimyasal maddeyi içerir (Şekil 4.10). Tam kandan plazmayı ayrıştırdıktan sonra 6 saat içerisinde dondurmak, bu ürünün içeriğinin en etkili şekilde kalmasını sağlar. Bu nedenle elde ettiğimiz plazmayı dondurarak saklarız ve bu yüzden bu kan bileşenine “Taze Donmuş Plazma” adı verilir. Taze donmuş plazma, özel derin dondurucularda saklanır. -25 °C’den düşük ısılarda saklandığında kullanım ömrü 3 yıla kadar uzamaktadır.
Plazma içerisinde bulunan biyokimyasal maddeler (Albumin, Globulinler, Pıhtılaşma Faktörleri, Enzimler, vs.) Plazma Fraksinasyon tesislerinde plazmadan ayrıştırılabilir. Bu şekilde plazmadan ayrıştırılan her bir ürüne "Kan Ürünü" denir (Anonim, 2009).
ġekil 4.10. Plazma kan ürün örneği
Kan ve kan komponent tanımlarına ait ürünlerin saklama ve taşıma koşullarına ait çizelge aşağıda sunulmuştur (Çizelge 4.1).
Çizelge 4.1. Kan / kan komponent tanımları, saklama ve taşıma koşulları (Anonim, 2009)
Kan/Komponent
Tanımı Ġçeriği YaklaĢık Hacim
Saklama
KoĢulu Kullanım Süresi
Endikasyon ve sınırlamalar
Tam Kan Hct %40 500 ml 4–8 C˚ 35 gün Kan değişimi, masif
kanama Eritrosit Süsp. Hct % 70 – 75 250 ml 4–8 C˚ 35 gün Hb yükseltmek Eritrosit Süsp. SAG-M Hct % 55 – 65 330 ml 4–8 C˚ 42 gün Eritrosit Süsp.
(Filtre edilmiş) < 5x106 lök. içerir 225 ml 4–8 C˚ 35 gün Lök. Arındırılmış Transfüzyon
Eritrosit Süsp. (Yıkanmış) Hct % 75 180 ml 4–8 C˚ 24 saat IgA eksikliği ve ABO Uygunsuz Kemik iliği transpl. Olanlarda Trombosit Süsp. (Random) Tromb. > 5.5x1010 50 -70 ml 21–23 C˚ 5 gün Trombosit yükseltmek Trombosit Süsp. (Aferez) Tromb. >3x1011 200 – 300 ml 21–23 C˚ 5 gün Trombosit yükseltmek Trombosit Süsp.(Filtre edilmiş) < 5x106 - > 5x108 Tromb. 300 ml 21–23 C˚ 5 gün Lök. Arındırılmış Transfüzyon Granülosit Süsp. (Aferez) >1x110 PMN/ünit 220 ml 4–8 C˚ 24 saat Grasnülosit İşlev bozuklukları, ağır granülositopeni Kriyopresipitat Fibr., FVIII,
FXIII, vWF 15 ml < - 18 C˚ 1 yıl Hemofili A, vW Hast, F XIII eks. Fibrinojeneksikliği Taze Donmuş Plazma Plz. Tüm koag. Faktörleri 220 ml < - 18 C˚
4.3.1.5. AĢıların saklanması ve taĢınmasında dikkat edilmesi gerekenler
Aşı seansının yapılacağı veya gezici aşılama hizmeti planlandığı günün sabahı, ihtiyaç duyulan tüm buz aküleri buzluktan çıkarılmalıdır.
Buz aküleri buzdolabı dışında çalkalama sesi duyulana kadar bekletilmelidir. Örneğin; -20 ºC’de donmuş bir buz aküsü için +20 ºC olan bir odada yaklaşık 1 saat bekletmek gerekir. Buz akülerinin yeterince çözüldüğünü anlamak için sallandığında su sesi duyulmalıdır.
Buz aküleri uygun şekilde kurulandıktan sonra aşı nakil kabının içine yerleştirilmelidir.
Donmaya karşı hassas olan aşılar buz aküleri ile doğrudan temas etmeyecek şekilde yerleştirilmelidir. Aşı flakonlarının buz akülerine direk temasını engellemek için köpük, sünger veya kalın karton kullanılmalı ya da flakonlar kendi karton ambalajları ile yerleştirilmelidir.
Uzun ömürlü aşı nakil kabında aşı flakonlarının yanına termometre ve donma göstergesi konulmalı, üst kısımlarına da buz aküsü yerleştirilmelidir.
Kısa ömürlü (askılı) aşı nakil kabına aşı flakonlarının yanına termometre yerleştirilmelidir. En üste de köpük yerleştirerek kapak kapatılmalıdır.
Aşı seansında açılan aşıların da buz aküleri ile direk teması engellenmelidir (Anonim, 2009)
4.3.1.6. AĢıların saklanması ve taĢınmasında karĢılaĢılabilecek problemler
Buz akülerinin yanlış kullanılması sonucu gerekli soğutmanın elde edilememesi ve aşıların bozulması
Buz akülerinin taşıma çantalarına yanlış yerleştirilmesi ve bunun sonucunda aşılara teması sonucu aşıların donması
Aşı saklama dolabı veya taşıma çantasının kapağının açık unutulması sonucu aşıların bozulması
Aşı saklama dolabının gazının bitmesi sonucu soğutmanın olmaması sonucu aşıların bozulması
4.3.1.7. Kan torbalarının saklanması ve taĢınmasında dikkat edilmesi gerekenler
Madde 27: Kan steril şişeler ve plastik kan alma torbaları içine alınır ve kullanılıncaya kadar 4–6 °C da saklanır. Gerekli muayeneler ve nakliye için bir saatten fazla dışarıda bırakılamaz. Kan muhtelif defalar çıkarılıp tekrar yerine konulmamalıdır. Uygun şartlar altında kan normal olarak etiketin üzerindeki son kullanma tarihine kadar muhafaza edilebilir (normal kan) ve transfüzyonda kullanılabilir.
Kan şişesi içerisine dışarıdan antiseptik, bakteriostatik veya herhangi bir madde ilave edilemez. Kan ihtiva eden şişenin çalkalanmasından sakınılmalıdır (Anonim, 2009)
