SolarLift is a concept of gravity-based energy storage powered purely by solar heat (concentrated via a Solar Flare or any solar concentrator).
The system converts heat into mechanical force, then into potential energy by progressively lifting a weight.
The goal is to propose several low-tech, modular, open-hardware architectures, based on simple and robust physical principles.
- Solar Flare heats a fluid (air, water, high-expansion liquid).
- The fluid expands, increases pressure, or changes state.
- This variation drives a piston, a membrane, a lever, or a winch mechanism.
- The system raises a weight step by step, storing energy.
- Anti-return systems prevent the weight from falling back during cooling phases.
For concrete example scenarios of how SolarLift could be used
(educational demo, slow irrigation, kinetic sculpture, etc.):
👉 Use cases / Exemples d’usages
Sun → Solar Flare → heated air (closed chamber) → pressure → piston/membrane → lever → weight
- The trapped air expands when heated.
- Overpressure moves a piston or a membrane.
- The motion is transmitted to a lever that lifts a weight.
- Ratchet mechanisms prevent any backward movement when the air cools.
- Fluid: air
- Mechanics: piston or membrane + lever + anti-return
- Storage: stepwise lifting
Sun → Solar Flare → water heating → steam → piston/shaft → winch → weight
- A small quantity of water is heated in a closed-loop system.
- Liquid → steam phase change creates strong expansion.
- Steam drives a piston or rotates a shaft.
- The shaft operates a winch that gradually lifts a weight.
- Water condenses and restarts a new cycle.
- Fluid: water (closed cycle)
- Mechanics: piston/rod or rotating shaft + winch
- Storage: continuous or stepwise lifting
Sun → Solar Flare → non-volatile liquid → expansion → pressure → piston/membrane → lever → weight
- The chamber is filled with a thermally expanding liquid.
- When heated, the fluid expands and pushes a piston.
- The motion drives a lever or a simple mechanical linkage.
- Ratchets hold the weight in its lifted position.
- Fluid: specialized non-volatile liquid
- Mechanics: piston or membrane + lever
- Storage: lifting by thermal expansion
- Air / water / specialized liquid
- Direct or concentrated heating
- Simple, repair-friendly design
- Piston
- Flexible membrane
- Rotating shaft
- Lever arm
- Winch
- Pulleys
- Rack-and-pinion
- Crank/connecting rod
- Weight (concrete, metal, stone)
- Vertical guiding system
- Ratchets or anti-return locks
SolarLift relies on Solar Flare to:
- concentrate heat,
- trigger thermal cycles,
- provide a 100% solar, electricity-free mechanism,
- enable low-tech, reproducible, open-hardware prototyping.
Solar Flare – a foldable solar concentrator (Fresnel lens + mirrors) used here as the heat source that drives the thermal lift cycles.
Without Solar Flare (or an equivalent concentrator), SolarLift remains a mechanical/thermal concept.
Together, they form a small, modular solar → heat → gravity storage chain.
SolarLift’s real performance strongly depends on how well Solar Flare is oriented toward the sun.
For now, we assume either manual adjustment or a future passive / hybrid tracking system.
For more details and concept ideas about sun tracking: 👉 Sun tracking concepts (Solar Flare)
This project is released as open-hardware: you are free to study, modify, repair, and reproduce it.
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(CERN-OHL-S 2.0 + CC BY-NC-SA 4.0) -
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I release these projects as open-hardware, so everyone can study, adapt, and rebuild them freely.
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- fund materials
- develop and test prototypes
- cover software licensing (SolidWorks, etc.)
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SolarLift est un concept de stockage d’énergie gravitaire utilisant uniquement la chaleur solaire (focalisée par un Solar Flare ou autre concentrateur).
Le système convertit la chaleur en force mécanique, puis en énergie potentielle via l’élévation d’un poids.
L’objectif est de proposer plusieurs architectures low-tech, modulaires et open-hardware, basées sur des principes physiques simples et robustes.
- Solar Flare chauffe un fluide (air, eau, liquide à forte dilatation).
- Le fluide se dilate, augmente de pression ou change d’état.
- Cette variation entraîne un piston, une membrane, un levier, ou un treuil.
- Le système soulève progressivement un poids, qui stocke l’énergie.
- Des systèmes d’anti-retour maintiennent le poids en position à chaque étape.
Pour des scénarios concrets d’utilisation de SolarLift
(démonstrateur pédagogique, petite pompe nocturne, sculpture cinétique, etc.) :
👉 Use cases / Exemples d’usages
Soleil → Solar Flare → air chauffé (chambre close) → pression → piston/membrane → levier → poids
- L’air enfermé dans une chambre se dilate lorsqu’il est chauffé.
- La surpression déplace un piston ou une membrane.
- Le mouvement est transmis à un levier qui soulève un poids.
- Des cliquets empêchent toute redescente après refroidissement.
- Fluide : air
- Mécanique : piston ou membrane + levier + anti-retour
- Stockage : élévation par étapes
Soleil → Solar Flare → chauffe eau → vapeur → piston/axe → treuil → poids
- Une petite quantité d’eau est chauffée dans un circuit fermé.
- La conversion liquide → vapeur crée une forte expansion.
- La vapeur déplace un piston ou entraîne un axe rotatif.
- L’axe actionne un treuil qui élève progressivement un poids.
- L’eau est ensuite condensée pour recommencer un nouveau cycle.
- Fluide : eau (cycle fermé)
- Mécanique : piston/bielles ou axe + treuil
- Stockage : élévation continue ou segmentée
Soleil → Solar Flare → fluide non volatil → dilatation → pression → piston/membrane → levier → poids
- La chambre est remplie d’un fluide à très forte dilatation thermique.
- Le fluide chauffé augmente de volume et pousse un piston.
- La force produite est transmise à un levier ou un système mécanique simple.
- Le poids se soulève grâce à des cliquets anti-retour.
- Fluide : liquide spécialisé (non volatil)
- Mécanique : piston ou membrane + levier
- Stockage : élévation par expansion thermique
- Air / eau / fluide spécialisé
- Chauffage direct ou focalisé
- Conception simple, réparable
- Piston
- Membrane souple
- Axe rotatif
- Bras de levier
- Treuil
- Poulies
- Crémaillère
- Bielle-manivelle
- Poids (béton, métal, pierre)
- Guidage vertical
- Système d’anti-retour
SolarLift s’appuie sur un Solar Flare pour :
- concentrer la chaleur,
- déclencher les cycles thermiques,
- fournir un système 100% solaire sans électricité,
- permettre un prototypage low-tech, reproductible et open-hardware.
Solar Flare – un concentrateur solaire pliable (lentille de Fresnel + miroirs), utilisé ici comme source de chaleur pour les cycles thermiques.
Sans Solar Flare (ou équivalent), SolarLift reste un concept mécano-thermique.
Ensemble, ils forment une petite chaîne modulaire soleil → chaleur → stockage gravitaire.
Les performances réelles de SolarLift dépendent fortement de la qualité de l’orientation de Solar Flare vers le soleil.
Pour l’instant, on suppose un ajustement manuel ou un futur système de suivi passif / hybride.
Pour plus de détails et d’idées de concepts de suivi solaire : 👉 Sun_Tracking_concepts (Solar Flare)
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