Serkan DİŞLİTAŞ, Uğur FİDAN, Raşit AHISKA

Farklı sıcaklık kontrol sistemlerinin termoelektrik tıp kitinin performansına etkisi

Kan, aşı, serum, ilaç v.b. tıbbi maddelerin bozulmadan saklanabilmesi için belirli sıcaklık koşullarında tutulması gerekmektedir. Bu amaca yönelik olarak geliştirilmiş olan Taşınabilir Termoelektrik Tıp Kiti hem birey hem de toplum sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır. Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından belirlenen standartlara göre kanın depolanma sıcaklığı $2^{circ}C$ ile $10^{circ}C$ arasında olmalıdır. Bu çalışmada, bu standartlara uygun olarak ısıtma ve soğutma yapabilen Mikrodenetleyici Kontrollü Taşınabilir Termoelektrik Tıp Kiti cihazının elektronik kontrol devreleri geliştirilmiştir. Cihazın iç sıcaklık kontrolü iki farklı yöntemle yapılmış ve kontrol sonuçları karşılaştırılmıştır. Birinci yöntemde analog sensörlü, ikinci yöntemde ise dijital sensörlü devre kullanılarak cihazın sıcaklık kontrolü gerçekleştirilmiştir. Karşılaştırma sonuçlarına göre, Dijital Sıcaklık Sensörlü Kontrol Sistemi (DSSKS) ile yapılan soğutma ve ısıtma işleminin daha fazla enerji tasarrufu sağladığı görülmüştür.

The Influence of the different temperature control systems on the thermoelectric medicine kit's performance

It is need that blood, vaccivation, serom and medicine should be existed specific condition so that it is kept without spoil. Portable Thermoelectric Medicine Kit towards this aim. It has a great importance with regard to either person or public health. According to the standards, prepared by World Health Organization (WHO), blood storage temperature should become between 2°C and 10°C. In this study, it is implemented electronic circuits of microcontroller controlled portable thermoelectric medicine kit can produce heat and cool. The inside temperature control of this medicine kit are set by two different method and compared results. The temperature control of this kit is realized with analog sensor and digital sensor. According to the comparisons, control system with digital temperature sensor saves more energy-saving than with analog temperature sensor.

PDF

___

1. Product Information Sheets, World Health Organization (WHO) UNICEF Catalogue, 2002.
2. Güler, N.F. ve Ahıska, R., “Design And Testing of a Microprocessor-Controlled Portable Thermoelectric Medical Cooling Kit”, Applied Thermal Engineering, pp.1271-1276, 2002.
3. Shields C.E., McPeak D.W., Rothwell J.C., et al, Investigation of materials and Methods for Air Delivery of Whole Blood and Blood Products, Military Medicine, Vol 133 ( 1968 ) 614 – 621
4. Haynes, D.H. ve Monaghan, W.P., Blood Storage and Transport in the Field Using A Portable Thermoelectric Refrigerator: Assessment of Potential Use, Military Medicine, Vol 149, pp. 184-188, 1984.
5. H. Gümüşkaya, "Mikroişlemciler ve 8051 Ailesi", Alfa yayınları, 1998.
6. Schleicher, M. ve Blasinger, F., “Control Engineering : A Guide For Beginners”, M. K. Juchheim GmbH & Co, Germany, 2000.
7. Gürdal, O., “Algılayıcılar ve Dönüştürücüler”, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara, pp.429-454, 2000.
8. Santos, J., “Fundamentals of Direct Digital Control Systems - Energy User News”, ABI/INFORM Trade & Industry, pp.30-33, 2001.
9. Yogendran, G.H., “Real Time Digital Control System for Power System Analog Simulator”, M.Sc., Department of Electrical and Computer Engineering, University of Manitoba, 2000.
10. Doğan, İ., “Teaching Digital Control Using A Low-Cost Microcontroller-Based Temperature Control Kit”, International Journal of Electrical Engineering Education, 40, 3, pp. 175-187, 2003.
11. Garrett, C.J. ve Apostolakis, G.E., “Automated Hazard of Digital Control Systems”, Reliability Engineering and System Safety, 77, 1-17, 2002.
12. Wavelength Electronics, “Optimizing Thermoelectric Temperature Control Systems”, Technical Note TN-TC01 Rev C., 2005.
13. Alter, D. M., “Thermoelectric Cooler Control Using TMS320F2812 DSP and a DRV592 Power Amplifier”, SPRA873 Application Report Texas Instruments, 2003.
14. National Semiconductor web site: http://www.national.com/pf/LM/LM35.html (20.05.2007).
15. Dallas Semiconductor, DS1820 1-WireTM Digital Thermometer Catalogue, 1998.
16. Atmel, AT89LV52 Microcontroller Datasheet.
17. Melcor Corporation web site: Thermoelectric Engineering Handbook, http://www.melcor.com/handbook.html (20.05.2007).
18. Tetech Corporation web site : http://www.tetech.com/publications (20.05.2007).
19. Riffat, S.B. ve Ma, X., “Thermoelectrics: A Review Of Present And Potential Applications”, Applied Thermal Engineering, 23(8): 913–935, 2003.
20. Astrain, D. ve Vian, J.G., Dominguez, M.,“Increase of COP In The Thermoelectric Refrigeration By The Optimization of Heat Dissipation”, Applied Thermal Engineering, 23, 2183–2200, 2003
21. Stevens, R., M., “Design of a Portable Thermoelectric Refrigeration System For The Transportation of Human Blood”, M.Sc. Thesis, Department of Mechanical Engineering, Mississippi State University, 1994.
22. Trelles, J., P., “Numerical Analysis Of Latent Heat Thermal Energy Storage For Solar Thermoelectric Vaccine Refrigeration”, M.Sc. Thesis, Energy Engineering, University Of Massachusetts, 2003.
23. Ahıska, R., Güler, N.F. ve Savaş, Y., Termoelektrik Soğutucusunun Özelliklerinin Araştırılması, Politeknik Dergisi, Cilt:2, Sayt:3, s 89-94, 1999.
24. Ahıska, R., Demirel, H. ve Erkal, B., “Post Traumatic Protection of Brain in Rats Using Rat Termohypotherm Device”, G.U. Journal of Science, 17(4):29-38, 2004.
25. Işık, H., “A New Microcontroller Supervised Thermoelectric Renal Hypothermia System”, Journal of Medical Systems, Vol. 29, No. 5, 2005.
26. Atik, K. ve Çakır, H., “Doğrudan Bağlantılı Fotovoltanik Soğutma Sistemi”, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 3, 33-37, 2006.