适合用于储存的技术和设备

运营需求

运营需求基本上由目标服务类型和所需储存容量而决定。 考虑到冷链的投资水平和战略重要性,必须要设置长期愿景并规划未来 5-10 年的需求。

必须确定储存设施在整个疫苗供应链中的功能,并决定该地点是否需要为外展服务、大规模疫苗接种活动或定期向其他地点运输疫苗而生产冰袋。 这主要是因为冰袋不应与疫苗存放在同一隔间里。 因此,如要定期管理冰袋,设施应使用双隔间设备或两台单独的设备——一台用于储存疫苗,一台用于储存冰袋。 在第二种情况下,医疗机构最好使用小型前开门冰箱或冰箱/冰柜的组合,从而即可按需取用疫苗,也有存放冰袋的单独冷冻室。 选择的制冷解决方案应能够储存所需数量的疫苗和生产所需数量的冰袋。

查看以上有关估算所需储存容量的信息,以确定需求,然后确定适合设施的正确规格。

一般来说,冰箱的净疫苗储存容量约为 30-200L。 在仅使用冰箱无法满足要求容量的储存设施中,冷藏室是一个灵活度稍逊但有效性更高的解决方案。 步入式冷藏室 (WIC) 和步入式冷冻室 (WIF) 是位于现有建筑物内的封闭制冷空间,至少有一扇足够大、允许人进出的门。 步入式冷藏室和冷冻室是压缩式制冷设备,需要可靠的电源。

步入式冷藏室和冷冻室是温控供应链中的重要储存点,通常在中央或国家层面使用, 或在进出口疫苗的港口附近使用。 有关如何选择正确的步入式冷藏室 (WIC) 和步入式冷冻室 (WIF) 的全面信息,请参阅儿基会的《步入式冷藏室和冷冻室采购指南》。

在无法安装冷藏室或冷冻室的地点,上开式冰箱和冰柜(也称为柜式冰箱和冰柜)是批量疫苗储存的首选。

背景和可用基础设施

使用环境和可用基础设施会影响不同能源的获取、使用太阳能装置的可能性以及放置冷链设备的可用空间和条件。

可用能源

必须确保有源冷链有可靠的能源:市电、太阳能、煤油或丁烷。 可靠的供电可支持电气设备的使用,例如冰衬冰箱和并网冰柜,其在相同储存容量下的总拥有成本低于太阳能或无源设备。

离网设施应使用能够自行发电的设备(例如太阳能直接驱动设备)、可在无供电时长期保持疫苗低温的设备(例如长续航无源设备)或吸收式冰箱(例如丁烷或煤油冰箱)。 这些设备的购买成本通常比并网设备要高很多,且其运营和维护成本往往高于电动设备。 因此,必须确保在设备的使用寿命内持续提供资金。

设备的选择应与设施每天的供电和停电时长相对应。 世卫组织和儿基会建议无论市电的可靠性如何,所有主疫苗仓库都应配备一台可自启动的发电机。

太阳能设备适合用于安装地点有足够太阳能的设施:基本上全年阳光强烈、充足,周围空旷,没有建筑物或树木。 需注意山区和海岸可能会有微气候,导致云层覆盖时间较长。 在这些情况下,应谨慎选择太阳能,如要实施,则必须认真设计以确保其性能。 此外,建议让太阳能服务提供商提供所有必要的服务,包括现场评估、设备安装、培训、纠正性维护和维修。

下图摘自世卫组织的太阳能疫苗冰箱和冰柜系统简介: 国家免疫项目管理人员指南,其中提供了在冷藏疫苗时选择最适合能源的决策树:

Decision Tree

 

可用空间

冷藏室是大件物品,需要考虑订购的型号是否可安装到分配的房间内(包括高度),从而为进出和通风留出足够的空间。 有些冷藏室是预制的,可在任何模式和尺寸下组装,且安装快速简便,可用于任何环境。 有关安装与预运行冷藏室和冷冻室的详细说明,请参阅儿基会的《步入式冷藏室和冷冻室采购指南》,

冰箱和冰柜有多种形状与尺寸可供选择。 上开式冰箱和冰柜虽然是批量疫苗储存的首选,但与前开式型号相比,每升疫苗所占的面积更大。 前开式冰箱或冰箱/冰柜组合更易在狭小的空间内放置,且拿取疫苗更方便。

工作温度范围

作为环境标准的一部分,必须考虑冰箱或冰柜运行的环境工作温度范围。 此信息应由制造商提供。 尽管标准范围介于 +5°C 和 +43°C 之间,但某些型号的最高环境工作温度为 +32°C。

支持和 标准化

一般而言,在可能的情况下,如果复核结果表明冷链管理良好、温度监测程序可靠,则应选择与现有冷链设备技术相似的冷链设备。 这样做有着明显的运营优势。

要确保储存设施的可持续性,就必须获得专业的国内安装和维护支持,包括备件的供应。 因此,供应商的设备保修和售后支持至关重要。

环境注意事项

选择冷链设备时,还应考虑环境标准。 压缩式冰箱内含液体冷却剂(制冷剂)。 制造商选择的是适合指定工作温度范围的制冷剂。 制冷剂的类型已因日益严重的环境问题而改变。 直到最近,氯氟烃 (CFC) 的使用仍很普遍,但因其对臭氧层的影响,1987 年的《蒙特利尔议定书》对该物质的使用进行了限制。 氯氟烃已被氟代烃 (HFC) 所取代,例如 R134a。这是一种目前常用的制冷剂,但仍有很高的温室效应 (GWP)。 预计氟代烃的使用将逐步减少,且新生产的制冷设备将逐步仅采用碳氢化合物 (HC) 制冷剂。 R600 或 R600a 等碳氢化合物制冷剂,也被称为绿色气体或天然气,其温室效应与二氧化碳大致相同,但极易燃。

总拥有成本 (TCO)

任何疫苗储存地点都需要在采购、安装、运行、维护、更新和报废方面进行大量投资。 了解长期采购和维护冷链设备的成本是疫苗储存设施规划和可持续性的关键。 为了正确选择设备,必须考虑冷链设备的总拥有成本。

家用电器虽然更便宜且在当地即可买到,但并不适合储存疫苗,尤其是在炎热的气候下。 世卫组织在此方面的建议如下:

  • 标准家用冰箱只能作为外围设备存放疫苗,且应仅在使用水瓶来提高温度稳定性时使用。 这一点在炎热的气候中特别重要。 家用冰箱不适合储存疫苗是因为其并非为维持所需的温度范围而设计,并且在停电时会迅速升温。
  • 家用卧式冰柜不应用于储存疫苗,但可用于冷冻冰袋。

避免使用家用冰箱储存对温度敏感的药品的其他技术原因包括:隔热层较轻且温度调节不精确、容器内不同区域的温度不均匀以及自动除霜时温度的变化。

总拥有成本 (TCO) 是指在设备预期使用寿命内与拥有和运行设备相关的所有成本。 借助该数据,可根据设备使用寿命内或一定时间内拥有和运行设备的综合成本来评估采购决策。 总拥有成本是将资本成本和运行费用相加计算得出。

资本成本是购买时的一次性成本。 其中包括:设备成本、推荐的备件、国内运输、安装套件和安装人工。

运行费用是设备使用寿命内的经常性成本。 这包括能源(电力、天然气、煤油)、维护、维修和报废的成本,以及工作人员的管理和培训成本。

考虑到太阳能直接驱动等自行发电设备的采购成本通常远高于并网设备,且吸收式冰箱的运行成本往往更高,因此流程的第一步是比较适用于具体场地的不同技术的成本。

一旦决定技术后,就需要对比型号。 对比各型号的单价、使用寿命、所需维护频率和技术特性,例如:

  • 基于设施供电可靠性来评估冰衬冰箱的低温保持时间。
  • 基于区域气候因素来评估太阳能直接驱动设备的自行发电时间。
  • 用于冰袋生产的冷冻能力。
  • 易用性,包括:
    • 卫生工作者以站姿查看控制面板和显示屏的能力
    • 使用内部储物架、储物盒或抽屉来协助整理疫苗和分隔设备中的其他药品。
  • 是否集成稳压器。

从成本角度评估冷链设备时,建议使用“PATH 总拥有成本工具”。 借助该工具,用户可以探索各种冷链设备技术的相关资本和运行成本,以及比较一个技术类别中具体型号或多种技术的成本。

有关如何选择正确冷链设备的更多信息,请参阅全球疫苗免疫联盟的《冷链设备技术指南》。