Sağlık Tesislerinde Acil Durum ve Yedekleme Güç Sistemleri

Sağlık tesislerinin yapımı sektör olarak büyürken ilgili teknolojiler de ilerlemeye, beraberinde çok sayıda acil yedek güç sistem seçeneklerini getirmeye devam etmekte. Mevcut eski acil yedek güç sistemleri böylesi seçeneklerden azami şekilde faydalanabilmek maksadıyla yenilenmekte yönetmeliklere uygun hale getirme çalışmaları da buna paralel olarak sürmektedir. Aslında sağlık tesislerinde normal ve acil durum güç sistemleri arasındaki geçişi ilgilendiren teknolojiler bir endüstri tesisindekinden pek farklı değil. Bizim görebildiğimiz aydınlatma sistemlerinde hissedilen kısacık bir geçiş ve bu geçişi de uzaktan denetlemek mümkün. 

Hastaneler yönetmeliklere de uygun olarak herhangi bir binada uygulanabilecek yıllardır acil durum sistemleri ile birlikte inşaa ediliyor. Standart bir yapıda aranan bir takım gereksinimlere ek olarak hastanelerde acil güç sistemleri, herhangi bir gerilim düşmesinden 3 4 güne kadar sürebilen elektrik kesintilerinde kritik bakım odaları ve teçhizatlarının enerjilendirilmesini sağlarlar. Teknolojideki gelişmeler gelişmiş acil durum güç tedariği ile yedekliği sunarak denetimi kolaylaştırıyor. 

Hastanelerin ilk yapılışları sırasında tesis edilen acil durum batarya sistemleri (örn. her bir acil durum aydınlatma armatürü için kendi üzerinde olanlar ) ve kritik yükleri besleyen diğer bölgesel amaçlı kesintisiz güç kaynakları kendilerinden uzakta bulunan bir jeneratöre bağlı olan aynı güç devrelerine sahiptirler. Tek kaynaktan beslenen acil durum sistemlerinin bakımları ve test edilmeleri oldukça kolay ve güvenilirlikleri yüksektir. Bazı sistemlerde yedek güç sağlayabilecek büyük kesintisiz güç kaynakları , batarya bankları, ve envertörler bulunmaktadır. Kesintisiz güç kaynakları doğru ve alternatif akım güç devreleri arasında geçiş yapabilecek şekilde bir batarya ve envertöre sahip tekil donanımlardır. Doğru akım veren bataryalar şebeke gerilimi altında yüklerini muhafaza ederler. Bir akü grubu (batarya bankı) çok sayıda d.c akülerden oluşur ve tek bir güç havuzu oluşturmak üzere kendi aralarında seri ya da paralel olarak bağlanırlar. Bir akü grubu doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için envertöre ihtiyaç duyar. Envertör alternatif akım şeklindeki gücü üzerinden geçirerek, yükü her türlü kesinti durumunda beslemek için doğru akım akülerini kullanmak üzere tasarlanmışlardır. Kesinti halinde çok hızlı şekilde devreye girerek cevap verebilmeleri bu cihazların üstünlüğüdür. Jeneratör sistemler bir kesinti halinde belli bir sürede devreye girebilirken, kesintisiz güç kaynakları herhangi bir güç kesintisini hissettirmeksizin devreye girebilirler. Ne var ki bu sistemler genellikle kısa süreli yedekleme sağlayabilirler. 90 dakikaya kadar enerji temini sağlayabilecek kesintisiz güç kaynakları tasarlanmaktadır. Asıl görevleri birkaç saniye içinde jeneratörlerin devreye girdiği ana dek elektrik kesintisini yüke hissettirmemektir. Yedek veya acil güç sisteminin bulunduğu mahal ve karmaşıklığından bağımsız olarak genel sistem gereksinimleri kabaca her zaman bu şekilde özetlenebilir. Yedek güç jeneratörleri yaklaşık  10 saniye içerisinde kritik önemdeki yükleri besleyebilir hale gelebilmelidir. Bu gereksinimleri biraz daha açalım:

Hastanelerde Acil Durum Jeneratörleri Hayati Önem Taşımaktadır.

Tadilat (Güçlendirme ) 

Büyük hastaneler yıllar içerisinde daha da büyümeye eğilim gösterirler. Sürekli bir ekleme yapılarak genişletilirler. Ne zaman bir hacim artışı olursa buna uygun olarak acil güç gereksinimi de artmaktadır. Sonuç olarak hastane binası içerisinde değişik alanlarda çok sayıda acil /yedek jeneratörler bulunabilmektedir. Öyle bir durum olabilir ki bu birbirinden uzak jeneratörlerin birbirlerini destekleme ve yedeklik sergilemeleri imkansız olabilir. En doğrusu bu jeneratörlerin tek bir merkezden yönetilmeleri ve mümkün olabildiğince aralarında bağlantı olmasıdır. 

Acil güç ihtiyacının giderilmesi amaçlı tadilatlarda acil güç sistemleri standart bir yapıya kavuşturulur ve sistem daha esnek bir hal alır. Öncelikle tadilatın doğasında tevsii yani genişlemeden kaynaklı mevcut güç altyapısına dahil olan yeni donanımın temini söz konusudur. Akıldan çıkarılmaması gereken önemli bir konu, bu teçhizatların bir ömrünün olduğudur ve ciddi bir kazaya mahal verilmemesi için öngörülen süre sonrasında yenileri ile değiştirilmelidir. Acil ve ciddi sonuçlara sebebiyet verebilecek durumların öngörülmesi pek mümkün olamadığından acil durum sistemlerinin ömür beklentisi iyi anlaşılmalı ve zamanında yenileme gerçekleştirilmelidir. Örnek vermek gerekirse, bir akünün ömür beklentisi ortalama 3 ila 5 sene kadardır. Bir jeneratör için ise bu süreyi 20 ila 30 yıla kadar çekebiliriz. Elbette ki bunlar bakımlarının zamanında ve düzgün şekilde yapıldığını kabul ederek verebildiğimiz rakamlar. Tadilatların önemli bir yönü de acil durum sistemlerinin kendi aralarındaki değiştirilebilirlikleri olacaktır. Bir hastanenin değişik bloklarında kullanılacak acil durum güç sistemleri birbirleri ile her zaman aynı ve benzer olamayacağından, bu sistemlerin bakımlarının düzgün yapılabilmesi için yedek parça temini konusunda çok ciddi bir uzmanlık gerekecektir. Teçhizatlar bir kez yenilenip standartlaştırıldığında, tüm hastanede her teçhizat için tek tip (yedek ) parça ve ebat söz konusu olabilecektir. Bu sayede herhangi bir arıza durumunda arızalı parçaların kendi aralarında yer değiştirilebilirliği işleri olabildiğince kolay hale getirecek sistemin toplam verimi artacaktır. Daha az yedek parça stoğu yapılması da ayrıca bir üstünlük olarak karşımıza çıkacaktır. 

Tadilat ve güçlendirme sayesinde N+1 yedekliği fırsatı da doğmaktadır. Eğer acil durumlar için 3 adet jeneratör öngörülmüş ise, sisteme dahil edilecek dördüncü bir jeneratör ile üç jeneratörden birinin arıza nedeniyle devreden çıkması durumunda bu arıza durumu gayet yumuşak şekilde atlatılabilecektir. 

Sağlık Tesislerinde Özellikle KGK'larınun N+1 Yedekliliği  Enerji Temini Noktasında Çok Ciddi Bir Güvenlik Unsurudur

Kontrol Seçeneklerinin Ele Alınması 

Jeneratörlerin kontrolü, kapalı geçiş anahtarlaması, ve yük atma gibi kontrol seçeneklerinin, yeni bir acil durum güç sisteminin işletmeye alınmasının öncesinde düzgün şekilde ele alınması gerekir. Bu sistemler için çok geniş bir seçenek ve esneklik yelpazesi söz konusudur. Güç kaynakları ile yükün bir birine bağlanması için , çok sofisitike acil durum güç sistemlerinin anahtarlanmasında bir çok kontrol özellikleri ile uzaktan işletilebilen kesicileri kullanan anahtarlama sistemleri görev almaktadır. 

Anahtarlama elemanları ile jeneratörlerin kontrolünün sağlanması tıpkı otomatik transfer şalterindeki gibidir. Şebekedeki elektrik kesintisini algılayan ve sonra jeneratörlere yol veren ve sonra da istenen kararlılığa ulaştığı anda yedek güç sistemi (jeneratörler)ne bağlantıyı gerçekleştiren otomatik bir sistem. Daha sofistike kontrollerle hangi jeneratörlerin ve toplam kaç tane jeneratörün devreye gireceği bir parametre olarak kontrol edilebilir. 

Önceden belirlenmiş bir sıralamaya göre tüm jeneratörler başlatılır, ilk jeneratör hazır olduğunda ilgili yükler o jeneratöre bağlanır. Diğer jeneratörler sırayla başlatıldığı zaman hepsi birbirine paralel hale getirilir ve işlem gücüne sahip güç şalterleri jeneratörleri binanın yükünü besleyecek şekilde devreye alır. Bu senaryonun iyi tarafı üstün yük yönetimi, uzaktan izleyebilme ve ihtiyaçlara uygun esneklik sağlamasıdır. 

Yumuşak geçiş sistemi bir yükün aynı anda iki kaynaktan (şebeke ve acil durum jeneratörü )beslenmesini sağlar. Sıralamaya göre, ikinci kaynak yükü beslemek üzere devreye alınırken birinci kaynak devreden çıkarılmaz. Yani ikisi paralel olarak yükü beslerler. Birinci asıl kaynak devreye girdiği anda (belli bir süre sonra) birinci ikinci yani yedek kaynak devreden çıkar. Bu sistem en çok şebeke elektriği hastaneye geri döndüğünde işe yaramaktadır. Çünkü acil durum güç sistemi devreden çıkarak yükü şebeke elektriğine aktarırken en ufak bir kesinti meydana gelmez. Bu işlemin güvenli şekilde gerçekleşebilmesi için özel ve röle ve denetleme devreleri kullanılır ki yumuşak geçiş sisteminde ufak da olsa hissedilir bir kesinti olmasın. Eğer kesintisiz güç kaynağı bulunmuyorsa bu özellik kritik mahal beslemeleri için çok iyi bir özellik haline gelmektedir. Elbette ki bu sistemleri işletecek eğitimli personellerin bulunması esas gereksinimdir. 

Yük atma özelliği aşırı yük durumunun ortaya çıkma riskine karşı başvurulan bir özelliktir. Eğer acil durum güç besleme sistemine bağlı yükün büyüklüğü jeneratörlerin kapasitesini aşıyor ise yüklerin bazıları ilgili kesiciye komut verdirilerek devreden çıkartılır. Bunu yapabilmek için öncelikle hangi yüklerin devreden çıkarılacağına karar verilir ve bu yük grupları bir bütün olarak devreden çıkarılacak şekilde devreden çıkarılmalarında görev alacak kesicilere tayin edilirler. Eğer jeneratör güçlerinde sorun var ise HVAC gibi düşük öncelikli yükler devreden çıkarılır. Tasarımı yapan proje mühendisi tekniğe ve insan hayatına önem göstererek bu öncelikleri belirlemelidir. 

Sistem Kontrollerine Hakimiyet 

Bu sistemler, yüklenici firmaya işin yapılışı esnasında bir takım talepler veya düzeltmeler sunmaktansa sorumlu tasarım mühendisi tarafında kusursuza yakın şekilde işin projelendirilmesi aşamasında tasarlanmalıdır. Eğer düzgün bir işleyiş isteniyorsa bu işleyişin açık şekilde tarifi gerekir. Burada anlatmak istediğimiz şey tasarım aşamasında çoğu zaman gözden kaçan önemli bir parametre: Sistem Kontrolleri.

Acil durum güç sistemleri düzgün işleyebilmek için mekanik operasyonlara muhtaçtır. Akıllı bir şalt cihazı ya da otomatik transfer anahtarının iş görebilmesi için, bu donanımların iç mekaniği, detaylı bir manevra dizisiyle birlikte sofistike kontrol özellikleri gerektirecektir. Otomatik transfer şalterleri genellikle dahili kontrol özellikleri üzerinde gelirler. Buna rağmen, tasarım mühendisi manevra sıralamalarını, bazı özellikleri manuele alma, cevap süreleri, cevap davranışları zamanlayıcı ayarları, bağlı teçhizatta kullanılacak rölelerin özellikleri vs gibi bir takım özellikleri tanımlayarak projelendirme yapmalıdır. Bundan başka tasarım mühendisi hangi kontrol sinyallerinin uzaktan verileceğini ve bu sinyallerin röleleme şemalarının nasıl gerçekleştirileceğini de önceden belirlemelidir. Pek çok otomatik transfer şalteri bina otomasyonuyla haberleşme özelliğine sahip olup bina otomasyonunun acil güç ihtiyacını gidermede görev alan jeneratörleri kontrol edebilmektedir. 

Otomatik Transfer Şalteri 

Örnek olarak, otomatik transfer şalteri veya ilgili şalt sistemi bina otomasyon sistemini bir elektrik kesintisi durumunda uyarmalıdır çünkü bina otomasyonu genelde bir kesintisiz güç kaynağı üzerinden beslenmekte ve elektrik kesintisinden son ana dek haberdar olamamaktadır. Eğer bina otomasyon sistemi böyle bir kesintiden haberdar olamazsa devreden çıkan her uç elemanı için alarm verip duracaktır. Bu da sistemde bir karmaşaya neden olacaktır. Tasarım mühendisi hastanedeki ilgili kişilerle görüşerek kritiklik seviyesini dikkate alarak ihtiyaçları belirlemeli ve bunu yaparken de etkinlik, bakım kolaylığı ve maliyeti de unutmamalıdır. 

Her ne kadar tasarım mühendisinin kontrol özelliklerine hakim olması ve manevra sıralamasını düzgün şekilde belirlemesi önem arzetmekte ise de, yapılan tasarımda düzgün bir kalite kontrol olmaksızın bu kontrol özelliklerinin sisteme düzgün şekilde entegre edilmesi garanti altına alınamaz. Tasarımdan sonraki aşamada belirlenen kontrol özellikleriyle birlikte tasarım kriterlerinin devreye alma aşamasında kontrol edilmesi düzgün bir işletme için şarttır.