Извън мрежата или автономна фотоволтаична система се състои от няколко отделни фотоволтаични модула (или панели). След това тези фотоволтаични модули се комбинират в един масив, за да осигурят желаната мощност.

Проста автономна фотоволтаична система е автоматична соларна система, която произвежда електрическа енергия за зареждане на батерии през деня за използване през нощта, когато слънчевата енергия е недостъпна. Самостоятелна фотоволтаична система с малък мащаб използва акумулаторни батерии за съхраняване на електрическата енергия, доставена от соларните панели.
Автономните фотоволтаични системи са идеални за отдалечени селски райони и приложения, където други източници на енергия са или непрактични, или не са налични за осигуряване на захранване за осветление, уреди и други приложения. В тези случаи е по-рентабилно да се инсталира единична автономна фотоволтаична система за дома, отколкото да се плащат разходите за това местната електрическа компания да прокара електропроводите и кабелите си директно до обекта като част от свързана към мрежата фотоволтаична система.

Автономна фотоволтаична (PV) система е електрическа система, състояща се от и масив от един или повече соларни панели, електрически компоненти. Много автономни соларни системи се използват за захранване на кемпери, каравани, лодки, палатки, къмпинги и всяко друго отдалечено място. Много компании вече предлагат преносими соларни панели, които Ви позволяват да осигурите свое собствено надеждно и безплатно слънчево електричество, където и да отидете, дори на труднодостъпни места.

Освен основният компонент соларни панели, в една автономна фотоволтаична система са необходими и няколко други компонента. Те включват:

• Батерии  – Батериите са важен елемент във всяка автономна фотоволтаична система за дома, но могат да бъдат по избор в зависимост от дизайна и мощността. Батериите се използват за съхраняване на произведената от слънчева енергия електроенергия за нощно време или аварийна употреба през деня. В зависимост от конфигурацията на соларната система, батериите могат да бъдат с най-различна мощност за съхранение, Вашата акумулаторна батерия ще бъде съобразена спрямо Вашите нужди.
• Контролер за зареждане  – Контролер за зареждане регулира и контролира изхода от соларните панели, за да предотврати прекомерно зареждане (или разреждане) на батериите чрез разсейване на излишната мощност в съпротивление на натоварване. Контролерите за зареждане в рамките на автономна фотоволтаична  система не са задължителни, но е добра идея да имате такъв от съображения за безопасност.
• Предпазители и изолационни превключватели  – Те позволяват фотоволтаичните централи да бъдат защитени от случайно късо съединение на проводниците, което позволява захранването от фотоволтаичните модули и системата да бъде изключено, когато не е необходимо, спестявайки енергия и подобрявайки живота на батерията.
• Инвертор  – Инверторът е задължителен модул в една соларна система. Инверторите се използват за преобразуване на 12V, 24V или 48 волта постоянен ток (DC) от соларните панели.
• Окабеляване  – Последният компонент, необходим за фотоволтаичната соларна система, е електрическото окабеляване. Кабелите трябва да бъдат правилно оценени за изискванията за напрежение и мощност.

Батериите са важен елемент и сърцето на всяка автономна фотоволтаична система, независимо дали е такава, използваща голям набор от панели за захранване на дом или малка соларна система, използвана за захранване на градината, навеса или кемпер.
Необходими са батерии поради променливия характер на мощността, доставяна от соларните панелите. Те също така преобразуват електрическата енергия в съхранена химическа енергия за използване, когато соларната система не произвежда енергия. По време на слънчевите часове фотоволтаичната система се захранва директно към централата, като излишната електрическа енергия се съхранява в батериите за по-късна употреба. През нощта или по време на период на ниско слънчево излъчване, като например облачни, дъждовни дни, енергията се подава към електрическото захранване на дома от батерията.
Така съхранението на батерии позволява самостоятелна фотоволтаична система да работи, когато слънчевите панели не произвеждат достатъчно енергия сами, като размерът на съхранението на батерията е свързан с електрическото потребление.

Основно има два вида батерии, използвани за съхранение на слънчева енергия: батерии с дълбок цикъл и батерии с плитък цикъл.

Оловно-киселинните батерии с дълбок цикъл обикновено се използват за съхранение на слънчевата енергия, генерирана от фотоволтаичните панели, и след това разреждат мощността, когато е необходима енергия. Батериите с дълбок цикъл са не само презареждаеми, но са проектирани да се разреждат многократно почти до много нисък заряд. Батериите, които предлага Солар Вижън са с 8000 цикъла живот. Когато избирате соларни батерии, едно от най-важните неща, които трябва да проверите колко години е гаранцията на батерията и колко цикъла живот има. На пазар има много евтини батерии за соларни системи, но те са с 200 цикъла до 800 цикъла живот, което най-просто казано е от една до три години. Съставени от твърди оловни плочи, не е необичайно батериите с дълбок цикъл да бъдат изпразнени до 20% от общия си капацитет, преди енергията да спре да тече от батерията или контролерът на заряда да ги изключи от слънчевата система. Слънчевите батерии с дълбок цикъл се използват в повечето електрически превозни средства като колички за голф и мотокари. Батериите с дълбок цикъл са идеално проектирани за съхраняване на енергия, генерирана от автономна фотоволтаична система и след това да се използват за захранване постоянно, ежедневно.

Контролер за зареждане, известен още като регулатор на зареждане, е свързан между соларните панели и батериите. Контролерът за зареждане гарантира, че максималната мощност на слънчевите панели или масива е насочена към зареждане на батериите без презареждане или повреда.
Те работят автоматично, като повечето налични в търговската мрежа контролери за зареждане имат цифров дисплей, който показва колко мощност е създадена по всяко време, състоянието на зареждане на батериите и програмируеми настройки за разреждане на батериите, за да се намалят до минимум шансовете за сулфатизиране на клетките на батерията, което удължава живота на батерията.
В някои автономни системи с ниско напрежение захранването на батерията от 12 или 24 волта може да се използва директно, но това налага използването на домашни уреди и осветление, предназначени за ниско напрежение DC. 

„Автономна фотоволтаична система“ от този тип предлага независимост от електрическата мрежа и енергийните компании. Въпреки това, батериите в крайна сметка ще се разредят, ако се използват за дълги периоди или няма резервен източник на захранване, така че автономните системи включват малък газов или дизелов генератор за продължителни периоди без слънце или за презареждане на батериите, когато паднат под 60 до 80 процента дълбочина на изхвърляне.
Обикновените системи за постоянен ток за къмпинг, кемпери, ремаркета, палатки и т.н. обикновено са най-евтините и популярни слънчеви фотоволтаични системи, тъй като не изискват инвертор или контролер и често имат малки фотоволтаични масиви за директно използване на осветление. Те често се използват на места, които имат само случайна или лека употреба. Те често използват малък фотоволтаична система само за зареждане на малка батерия. По време на периоди на рядка употреба по-голямата част от мощността се осигурява от батерията.

По-нови соларни технологии за ниско напрежение са внедрени в голямо разнообразие от приложения за осветление. Улични осветителни тела, осветителни тела за сигурност, слънчеви градински осветителни тела и осветителни тела за паркинги могат да бъдат проектирани с малки, вградени слънчеви системи, произвеждащи цялостна автономна фотоволтаична система. Изложени на слънце през целия ден, тези светлини могат да запазят своя електрически заряд, за да останат осветени през цялата нощ.
Автономните променливотокови системи от друга страна използват инвертор (не е свързан към електрическата мрежа), контролер за зареждане, батерии, предпазители за защита и свързано окабеляване. Автономните фотоволтаични системи се използват в отдалечени райони, където електрическата мрежа или не съществува, или е твърде скъпа за поддръжка.

Малкомащабни соларни системи извън мрежата се използват в много различни среди за различни ситуации, осигуряващи захранване извън мрежата за отдалечен или селски район. Тяхната гъвкавост ги прави идеални за всяка област, която получава достатъчно слънчева светлина, за да направи системата осъществима. Но има няколко фактора, които могат да окажат влияние върху решението на потребителя да използва PV като източник на енергия. Трябва да се вземат предвид предимствата и недостатъците на автономната фотоволтаична система.

На първо място, автономната слънчева енергия изисква слънце. Ако районът не получава обилно количество пряка слънчева светлина всеки ден, фотоволтаичната система може да не е в състояние да произведе достатъчно енергия, когато е необходимо, или да зареди батериите. Прекомерното засенчване от околните обекти или облачно време са две неща, които могат да повлияят на количеството пряка слънчева светлина, върху слънчевите панели, така че идентифицирането на потенциални зони на засенчване, местоположението и ориентацията на фотоволтаичните панели са важни фактори, които трябва да се имат предвид.
Други фактори включват: достатъчно налично пространство/площ, средна скорост на вятъра, бюджет на системата и най-вече ефективност на системата. Например ефективността на системата е равна на (изходящо захранване)/(включване на захранване), общата ефективност на системата е продукт на ефективността на компонентите, така че соларния фотоволтаичен панел може да е в състояние да достави 100 W пикова мощност в системата, но поради загуби в кабели, инвертор, контролер и т.н., фотоволтаичната система може да осигури само 60 вата или 60% от капацитета си на изхода, като останалата част се губи.

Важни фактори при автономна фотоволтаична система
Първо, трябва да сте много наясно как и кога използваме електричество. Соларните панели създават електричество само докато слънцето ги огрява, така че може да се наложи да съхранявате достатъчно електричество, за да прекарате един или два дни при облачно време. В този случай слънчевата електроенергия се превръща в ценен ресурс, няма да искате да живеете без нея, но няма да искате и да я пилеете. Опитайте се да намалите енергията чрез енергийно ефективни мерки.
Закупуването на енергоспестяващи уреди и LED светлини, например, ще намали Вашето потребление на електричество и ще Ви позволи да закупите по-малка автономна фотоволтаична система, която да посрещне действителните Ви енергийни нужди. Енергийната ефективност Ви позволява да започнете с малко и след това да добавяте, когато енергийните Ви нужди нарастват.

Второ, докато автономна фотоволтаична система не е сложна система за инсталиране или работа в сравнение с други форми на електрифицирани устройства извън мрежата, вятърни турбини, хидроелектричество и т.н., слънчевите фотоволтаични системи все още изискват редовна поддръжка и почистване, което обикновено не се свързва със стандартно захранване към мрежата. Може да искате да се запознаете с това как работи Вашата автономна слънчева енергийна система и какъв вид ежедневна или седмична поддръжка е необходима.
Всички компоненти на системата трябва да се проверяват и почистват редовно, за да се гарантира, че системата работи оптимално и като много други системи извън мрежата, фотоволтаичните системи изискват някои основни електрически познания, за да можете да ги инсталирате и поддържате в ефективен начин и за диагностициране на всякакви проблеми, най-добре е да използвате фирма за монтаж и поддръжка на Вашата соларна система. Солар Вижън, се занимава от първоначален анализ, идеен проект, до инсталиране и поддръжка на автономни фотоволтаични системи.
Има много предимства на автономната PV система, някои от които включват ниска поддръжка, ниски разходи за поддръжка, липса на отпадъци или странични продукти и лесно разширяване чрез използване на множество слънчеви панели и батерии. Недостатъците включват висока първоначална инвестиция, особено за соларните панели и акумулаторни батерии с голям цикъл.



Източник: alternative--energy--tutorials