Comment réfrigérer les vaccins avec l'énergie solaire photovoltaïque

Description

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Introduction

Les programmes de vaccination de grande ampleur sont mondialement en cours de développement dans la lutte contre les maladies transmissibles courantes. Pour être efficaces, ces programmes doivent fournir des services de vaccination dans les zones rurales.

Le rayonnement solaire a tendance à être élevé dans les climats qui ont de grands besoins de refroidissement, beaucoup d'efforts ont été dirigés pour développer des réfrigérateurs à énergie solaire. Bien que certains réfrigérateurs à absorption solaire (thermique)ont été développés, ce sont les réfrigérateurs solaires photovoltaïques (électriques) qui ont jusqu'à présent fait leurs preuves.

L'énergie photovoltaïque solaire pour les réfrigérateurs a un grand potentiel pour réduire les coûts de fonctionnement, une plus grande fiabilité et une plus longue vie que les réfrigérateurs à pétrole ou des générateurs diesel, qui ont été généralement utilisés dans des régions éloignées. Au cours des cinq dernières années, au moins 3000 réfrigérateurs médicaux photovoltaïques ont été installés.

Nécessité

Tous les vaccins doivent être conservés dans une plage de température limitée tout au long du transport et du stockage. La fourniture de réfrigération, connue sous le nom de «chaîne du froid» pour vaccins, est une entreprise logistique important dans les zones où l'approvisionnement en électricité est inexistant ou erratique. La performance des réfrigérateurs alimentés par le kérosène et le gaz en bouteille est souvent insuffisante. Les systèmes de moteur diesel souffrent souvent des problèmes d'approvisionnement en carburant. L'énergie solaire est donc d'une grande importance aux soins de la santé.

Avantages de l'utilisation des réfrigérateurs photovoltaïques

Par rapport réfrigérateurs fonctionnant au kérosène ou au gaz en bouteille, les systèmes photovoltaïques présentent les avantages suivants:

Amélioration des installations de stockage des vaccins en raison de:

• élimination des problèmes d'approvisionnement en carburant
• élimination des problèmes de qualité des carburants
• une plus grande fiabilité du réfrigérateur
• une meilleure performance du réfrigérateur (et contrôle de la température).

Réduction des coûts de fonctionnement en raison de:

• élimination des coûts de carburant de kérosène
• élimination des coûts de transport de kérosène
• réductions des pertes de vaccins
• coûts inférieurs d'entretien du réfrigérateur
• besoins réduits pour la réparation des réfrigérateurs où il y a des problèmes d'approvisionnement de carburant.

Avantages de la gestion de la chaîne du froid en raison de:

• la durée de vie de l'équipement (réseau photovoltaïque de 15 ans, batterie 5 ans, réfrigérateur 10 ans)
• problèmes logistiques réduits résultant de la non-disponibilité des réfrigérateurs de travail
• problèmes logistiques réduits découlant de pertes de vaccins.

Les avantages opérationnels ci-dessus de l'introduction des réfrigérateurs solaires dans la chaîne du froid indiquent que les réfrigérateurs solaires peuvent fournir une chaîne du froid des vaccins plus durable.

Il convient de noter cependant que chaque système est spécifique au site et qu'il faut compter plus de temps pour la planification et la mise en œuvre d'un projet avec des réfrigérateurs solaires.

La formation de l'utilisateur prend également plus de temps lorsqu'une nouvelle technologie est introduite.

Coûts comparatifs

Une véritable comparaison des réfrigérateurs solaires et des réfrigérateurs alimentés au kérosène et au gaz en bouteille ne peut être faite qu'à travers une analyse du coût du cycle de vie.

Un réfrigérateur photovoltaïque solaire peut coûter environ US $ 1300 - 2600 (avec le système complet coûte environ US $ 3000-5000) et coûtera plus cher à installer qu'une unité de kérosène. Un réfrigérateur de kérosène ne coûtera que 650 $ US - 1300, mais utilisera 0,5 - 1,4 litre de carburant par jour et nécessite un entretien fréquent et peut avoir une vie plus courte. En général, les coûts de cycle de vie sont à peu près les mêmes pour les réfrigérateurs solaires et au kérosène, mais en raison de leur plus grande fiabilité et des économies qui en résultent des vaccins gaspillés, les réfrigérateurs solaires sont l'option préférée.

La technologie

Réfrigérateur

Les réfrigérateurs photovoltaïques fonctionnent sur le même principe que les réfrigérateurs ordinaires à compression, mais intègrent une basse tension (12 ou 24v) des compresseurs à courant continu et à moteur, plutôt que les types de tension en courant alternatif. Un réfrigérateur photovoltaïque a des niveaux plus élevés d'isolation autour des compartiments de stockage afin de maximiser l'efficacité énergétique, une banque de batteries pour le stockage de l'électricité, un régulateur de charge de la batterie et un contrôleur qui convertit la puissance de la batterie à une forme requise par le moteur du compresseur. Une disposition typique du réfrigérateur est représentée ci-dessous (figure 1). La plupart des réfrigérateurs comprennent un compartiment congélateur pour les packs de glace. D'autres systèmes ont des unités séparées uniquement pour la réfrigération ou pour la congélation. Les tailles disponibles varient entre 10 et 85 litres de capacité de stockage des vaccins avec des taux allant jusqu'à 6,4 kg par 24 heures de production de glace.

Figure 1: modèle de réfrigérateur typique

Batteries

La batterie la plus couramment utilisée est le type d'acide de plomb, longue durée de vie, les batteries à charge profonde sont préférées. Un réfrigérateur pouvant fonctionner pendant cinq jours sans soleil est recommandé.

Régulateur de charge

Le régulateur de charge maintient l'alimentation électrique dans la gamme de courant et de tension tolérée par le réfrigérateur et empêche la surcharge de la batterie. Certains modèles incluent une alarme sonore ou lumineuse pour signaler lorsque la tension de la batterie devient faible. Un parafoudre doit être prévu pour les zones tropicales.

Panneau et structure de soutien

Le panneau solaire peut être fixé sur le toit ou au sol. La taille du tableau pour un système de réfrigération est calculée pour répondre aux exigences de puissance du système, compte tenu des données d'irradiance solaire pour le site proposé. L'exigence typique des modules photovoltaïques est de 150-200 Wp.

Performance

La consommation d'énergie d'un réfrigérateur à vaccins photovoltaïque est généralement de 400 - 800 watts-heures par 24 heures pour un réfrigérateur de 100 litres sans glacières et à une température ambiante de +32°C. A une température ambiante de +43°C et une glacière de 2kg par 24 heures, la consommation d'énergie du même réfrigérateur passerait à environ 900-1900 watts/heure pour 24 heures. Il est très important de ne pas surcharger un réfrigérateur solaire, car cela augmente la consommation d'énergie considérablement.

Un bon réfrigérateur à vaccins doit être en mesure de maintenir une température interne correcte pendant au moins dix heures en cas de déconnexion de la batterie et du panneau solaire.

Coûts

La sortie d'un réseau photovoltaïque variera en fonction de l'endroit où il est installé et la consommation d'énergie du réfrigérateur dépendra du climat local. Par conséquent, la taille du panneau solaire, la capacité de stockage des batteries et le coût du système varient en fonction de l'emplacement. Les coûts du système typiques sont de l'ordre de US $ 3,500 - 7500 sans transport et installation.

Produits disponibles

Le Département des vaccins et produits biologiques de l'Organisation mondiale de la Santé, dans sa série Systems Immunisation publie, tous les deux ans, un document intitulé «fiches d'informations des produits». Ces équipements qui ont subi des tests pour vérifier leur performance ont un niveau acceptable pour l'Organisation mondiale de la santé (OMS) et le Fonds des Nations Unies pour l'enfance (UNICEF). Le document peut être obtenu à partir de: Le V & B Document Centre, Département des vaccins et produits biologiques, Organisation mondiale de la Santé, CH-1211 Genève 27, Suisse.

Website: http://www.who.int/vaccines-documents.

Fournisseurs

Note: ceci est une liste sélective des fournisseurs et n'implique pas l'approbation ou la promotion de Practical Action.

• BP Solar Ltd., PO Box 191, Chertsey Road, Sunbury-on-Thames, Middlesex TW16 7XA, Royaume Uni
  Tél: +44 1932 779 543 Fax: +44 1932 762 686

• Dulas Ltd., Dyfi Eco Park, Machynlleth, Powys, SY20 8SX, U.K. Tél: +44 1654 705 000, Fax: +44 1654 703 000

• Comesse Soudure SA, 88390 Chaumousey, France. Tel: +33 3 2966 8548, Fax: +33 3 2966 8094
  L'unité est fournie photovoltaïque solaire thermique et non solaire.

• Electrolux (Luxembourg) SARL, 14 op der Hei, L-9808 Hosingen, Luxembourg. Tél: +352 920 731, Fax: +352 920 731 300

• NAPS Norway A/S, Strandvein 50, N-1366, Lysaker, Norway, Tél: +47 67 112 550, Fax: +47 67 112 545

• Solamatics (Pvt) Ltd., 31 Edison Road, Graniteside, Harare, Zimbabwe. Tél: +263 4 749 930, Fax: +263 4 771 212

• TATA BP Solar India Ltd., Plot No. 78, Electronic City, Hosur Road, Bangalore 561 229, Inde. Tél: +91 80 852 1016, Fax: +91 80 852 0116

• Norcoast Refrigeration Co, 50 Grigor Street, Caloundra, Queensland 4551, Australie, Tél: +61 7 9491 1849, Fax: +61 7 5491 7627, Web: http://www.norcoast.com.au

• Sun Frost, PO Box 1101, 824 St Ste # 7, Arcata, Californie 95518, USA. Tél: +1 707 822 9095, Fax: +1 707 822 6213

Références et autres lectures

Cette entrée Howtopedia est issue de Practical Action Technical Brief Energy from the Wind (énergie du vent).
Pour consulter le document original, suivez ce lien: http://www.practicalaction.org/?id=technical_briefs_energy

Adresses utiles

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