چاه هوایی (چگالنده)

بندانگشتی|چاه هوای «جرم‌بالا» اثر مهندس بلژیکی آشیل ناپن در ترانس-آن-پرووانس.

**چاه هوا** (به انگلیسی: Air well) یا **چاه هوایی** (به انگلیسی: Aerial well)، سازه یا دستگاهی است که با ترویج کابرد میعان رطوبت موجود در هوا، آب را جمع‌آوری می‌کند. طرح‌های چاه‌های هوا بسیار و متنوع هستند، اما ساده‌ترین طرح‌ها کاملاً غیرفعال (Passive) هستند، به هیچ منبع انرژی خارجی نیاز ندارند و قطعات متحرک آن‌ها اندک است یا اصلاً قطعه متحرکی ندارند.

سه طرح اصلی برای چاه‌های هوا وجود دارد که به عنوان جرم‌بالا، تابشی و فعال طبقه‌بندی می‌شوند:
* **چاه‌های هوای جرم‌بالا** (High-mass): در اوایل قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفتند، اما این رویکرد با شکست مواجه شد.
* **جمع‌کننده‌های تابشی کم‌جرم** (Low-mass, radiative): که از اواخر قرن بیستم به بعد توسعه یافتند و بسیار موفق‌تر عمل کردند.
* **جمع‌کننده‌های فعال** (Active): این دستگاه‌ها آب را به همان روش رطوبت‌گیر جمع‌آوری می‌کنند؛ اگرچه این طرح‌ها به خوبی کار می‌کنند، اما نیاز به منبع انرژی دارند که جز در شرایط خاص، آن‌ها را غیراقتصادی می‌کند. طرح‌های جدید به دنبال به حداقل رساندن نیازهای انرژی در کندانسورهای فعال یا استفاده از منابع انرژی پایدار و انرژی تجدیدپذیر هستند.

## پیش‌زمینه
بندانگشتی|ایستاده=1.4|میانگین بخار آب جوی جهانی برای ۳۰ ژانویه ۲۰۰۵. زمستان نیمکره شمالی و تابستان نیمکره جنوبی.

تمام طرح‌های چاه هوا شامل یک زیرلایه (Bustrate) با دمایی به اندازه کافی پایین هستند تا شبنم تشکیل شود. شبنم شکلی از بارش است که به‌طور طبیعی زمانی رخ می‌دهد که بخار آب جوی بر روی یک زیرلایه کندانس می‌شود. این پدیده از مه متمایز است، زیرا مه از قطرات آبی تشکیل شده که در اطراف ذرات معلق در هوا متراکم می‌شوند. میعان باعث آزادسازی گرمای نهان می‌شود که برای ادامه یافتن فرایند جمع‌آوری آب، باید دفع شود.

یک چاه هوا به رطوبت موجود در هوا نیاز دارد. در همه جای زمین، حتی در بیابان‌ها، جو اطراف حداقل حاوی مقداری آب است. طبق گفته بیزنس (Beysens) و میلیموک (Milimouk): «جو زمین حاوی  آب شیرین است که از ۹۸ درصد بخار آب و ۲ درصد آب متراکم (ابرها) تشکیل شده است: رقمی قابل مقایسه با منابع آب مایع تجدیدپذیر در سرزمین‌های مسکونی .» مقدار بخار آب موجود در هوا معمولاً به عنوان رطوبت نسبی گزارش می‌شود؛ این مقدار به دما بستگی دارد، به طوری که هوای گرم‌تر بخار آب بیشتری نسبت به هوای خنک‌تر در خود نگه می‌دارد. هنگامی که هوا تا نقطه شبنم خنک شود، اشباع می‌گردد و رطوبت بر روی سطحی مناسب متراکم می‌شود. برای مثال، دمای نقطه شبنم برای هوایی با دمای  و رطوبت نسبی ۸۰ درصد، برابر با  است. اگر رطوبت نسبی ۵۰ درصد باشد، دمای نقطه شبنم به  کاهش می‌یابد.

یک تکنیک مرتبط اما کاملاً متمایز برای به دست آوردن رطوبت جوی، حصار مه‌گیر (Fog fence) است.

چاه هوا نباید با برکه شبنم (Dew pond) اشتباه گرفته شود. برکه شبنم یک برکه مصنوعی است که برای آب‌دهی به دام‌ها در نظر گرفته می‌شود. نام «برکه شبنم» (گاهی «برکه ابر» یا «برکه مه») از این باور گسترده ناشی می‌شود که این برکه‌ها توسط رطوبت هوا پر می‌شوند. در واقع، برکه‌های شبنم عمدتاً توسط آب باران پر می‌شوند.

یک مالچ سنگی می‌تواند به‌طور قابل توجهی بازده محصولات کشاورزی را در مناطق خشک افزایش دهد. این مورد به‌ویژه در جزایر قناری مشهود است: در جزیره لانزاروته سالانه حدود  باران می‌بارد و هیچ رودخانه دائمی وجود ندارد. با این وجود، محصولات قابل توجهی با استفاده از مالچ سنگ‌های آتشفشانی کشت می‌شوند؛ ترفندی که پس از فوران‌های آتشفشانی در سال ۱۷۳۰ کشف شد. برخی اعتبار این روش را به ترویج تشکیل شبنم توسط مالچ سنگی می‌دهند؛ اگرچه این ایده الهام‌بخش برخی متفکران بوده است، اما بعید به نظر می‌رسد که این اثر قابل توجه باشد. در عوض، گیاهان قادرند شبنم را مستقیماً از طریق برگ‌های خود جذب کنند و فایده اصلی مالچ سنگی، کاهش از دست دادن آب از خاک و حذف رقابت علف‌های هرز است.

## تاریخچه
در آغاز قرن بیستم، تعدادی از مخترعان با جمع‌کننده‌های جرم‌بالا آزمایش‌هایی انجام دادند. محققان برجسته در این زمینه شامل فریدریش زیبولد (مهندس روسی، گاهی با نام فریدریش سیبولد نیز شناخته می‌شود)، لئون شاپتال (زیست‌اقلیم‌شناس فرانسوی)، ولف کلاپاک (پژوهشگر آلمانی-استرالیایی) و  (مخترع بلژیکی) بودند.

### جمع‌کننده زیبولد
[بندانگشتی|ایستاده=1.25|برشی از کندانسور شبنم زیبولد. (a) مخروطی ناقص از [قلوه‌سنگهای ساحلی با قطر پایه  و قطر بالای . (b) یک کاسه بتنی؛ لوله‌ای (در تصویر نشان داده نشده) از پایه کاسه به یک نقطه جمع‌آوری منتهی می‌شود. (c) سطح زمین و (d) بستر سنگ‌آهکی طبیعی است.]]

در سال ۱۹۰۰، در نزدیکی محل شهر باستانی بیزانسی تئودوسیا، سیزده توده بزرگ سنگ توسط زیبولد کشف شد؛ او یک جنگلبان و مهندس مسئول منطقه بود. هر توده سنگ مساحتی کمی بیش از  را می‌پوشاند و ارتفاعی در حدود  داشت. این یافته‌ها با بقایای لوله‌های سفالی با قطر  مرتبط بودند که ظاهراً به چاه‌ها و فواره‌های داخل شهر منتهی می‌شدند. زیبولد نتیجه گرفت که این توده‌های سنگ، کندانسورهایی (چگالنده‌هایی) بوده‌اند که آب تئودوسیا را تأمین می‌کرده‌اند و محاسبه کرد که هر چاه هوا روزانه بیش از  آب تولید می‌کرده است.

برای اثبات فرضیه خود، زیبولد یک کندانسور توده‌سنگی در ارتفاع  در کوه تپه-اوبا (Tepe-Oba) نزدیک سایت باستانی تئودوسیا ساخت. کندانسور زیبولد با دیواری به ارتفاع  و عرض  احاطه شده بود که دور یک منطقه جمع‌آوری کاسه‌ای‌شکل با زهکشی قرار داشت. او از سنگ‌های دریایی با قطر  استفاده کرد که به ارتفاع  به صورت مخروط ناقصی با قطر بالای  روی هم انباشته شده بودند. شکل توده سنگ اجازه می‌داد جریان هوای خوبی با حداقل تماس حرارتی بین سنگ‌ها برقرار شود.

کندانسور زیبولد در سال ۱۹۱۲ شروع به کار کرد و حداکثر تولید روزانه آن بعدها حدود  تخمین زده شد – زیبولد در آن زمان هیچ گزارش عمومی از نتایج خود منتشر نکرد. در پایه سازه نشتی‌هایی ایجاد شد که منجر به پایان آزمایش در سال ۱۹۱۵ گردید و سایت قبل از رها شدن، تا حدی تخریب شد. (این سایت در سال ۱۹۹۳ دوباره کشف و پاکسازی شد). کندانسور زیبولد تقریباً هم‌اندازه توده‌های سنگی باستانی کشف‌شده بود، و اگرچه بازده آن بسیار کمتر از مقداری بود که زیبولد برای سازه‌های اصلی محاسبه کرده بود، اما این آزمایش الهام‌بخش توسعه‌دهندگان بعدی شد.

### جمع‌کننده شاپتال
شاپتال با الهام از کار زیبولد، در سال ۱۹۲۹ یک چاه هوای کوچک در نزدیکی مونپلیه ساخت. کندانسور شاپتال یک سازه بتنی هرمی با قاعده مربعی  و ارتفاع  بود که با  قطعات سنگ آهک به قطر حدود  پر شده بود. سوراخ‌های تهویه کوچکی در بالا و پایین هرم تعبیه شده بود. این سوراخ‌ها می‌توانستند بنا به نیاز برای کنترل جریان هوا باز یا بسته شوند. به سازه اجازه داده می‌شد در طول شب خنک شود و سپس در طول روز هوای گرم و مرطوب به آن وارد می‌شد. شبنم روی قطعات سنگ آهک تشکیل می‌شد و در مخزنی در زیر سطح زمین جمع می‌گردید. مقدار آب به‌دست‌آمده بسته به شرایط جوی بین  تا  در روز متغیر بود.

شاپتال آزمایش خود را موفقیت‌آمیز ندانست. هنگامی که در سال ۱۹۴۶ بازنشسته شد، کندانسور را از کار انداخت، احتمالاً به این دلیل که نمی‌خواست یک تأسیسات نامناسب را باقی بگذارد که کسانی را که ممکن بود بعداً مطالعات روی چاه‌های هوا را ادامه دهند، گمراه کند.

### جمع‌کننده‌های کلاپاک
ولف کلاپاک شیمیدان موفقی بود که در دهه‌های ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ در برلین کار می‌کرد. در آن زمان، او چندین نوع چاه هوا را در یوگسلاوی و در جزیره ویس در دریای آدریاتیک آزمایش کرد. کار کلاپاک از زیبولد و آثار ابن میمون، دانشمند مشهور یهودی که حدود ۱۰۰۰ سال پیش به زبان عربی می‌نوشت و به استفاده از کندانسورهای آب در فلسطین اشاره کرده بود، الهام گرفته بود.

کلاپاک با طرحی بسیار ساده آزمایش کرد: منطقه‌ای از دامنه کوه پاکسازی و با سطحی ضدآب هموار شد. این منطقه توسط سایبان ساده‌ای که روی ستون‌ها یا لبه‌ها قرار داشت، سایه انداخته می‌شد. کناره‌های سازه بسته بود، اما لبه‌های بالا و پایین باز گذاشته شده بودند. در شب، دامنه کوه خنک می‌شد و در روز رطوبت روی سطح هموار جمع می‌شد و جاری می‌گردید. اگرچه این سیستم ظاهراً کار می‌کرد، اما گران بود و کلاپاک در نهایت طرح فشرده‌تری بر اساس یک سازه بنایی را اتخاذ کرد. این طرح ساختمانی به شکل کله‌قند، با ارتفاع حدود  و دیوارهایی با ضخامت حداقل  بود که سوراخ‌هایی در بالا و پایین داشت. دیوار بیرونی از بتن ساخته شده بود تا ظرفیت حرارتی بالایی داشته باشد و سطح داخلی از ماده‌ای متخلخل مانند ماسه‌سنگ ساخته شده بود. به گفته کلاپاک:

آثاری از کندانسورهای کلاپاک به‌طور احتمالی شناسایی شده‌اند.

در سال ۱۹۳۵، ولف کلاپاک و همسرش ماریا به استرالیا مهاجرت کردند. تصمیم خانواده کلاپاک برای مهاجرت احتمالاً در درجه اول نتیجه برخوردهای ماریا با مقامات نازی بود؛ تصمیم آن‌ها برای اقامت در استرالیا (به جای مثلاً بریتانیا) تحت تأثیر تمایل ولف به توسعه یک کندانسور شبنم بود. به عنوان قاره‌ای خشک، استرالیا احتمالاً به منابع جایگزین آب شیرین نیاز داشت و نخست‌وزیر استرالیای جنوبی که او را در لندن ملاقات کرده بود، ابراز علاقه کرده بود. کلاپاک پیشنهاد خاصی برای یک کندانسور در شهر کوچک کوک ارائه داد، جایی که هیچ منبع آب آشامیدنی وجود نداشت. در کوک، شرکت راه‌آهن قبلاً یک کندانسور فعال بزرگ با سوخت زغال‌سنگ نصب کرده بود، اما راه‌اندازی آن بسیار گران بود و حمل‌ونقل آب ارزان‌تر تمام می‌شد. با این حال، دولت استرالیا پیشنهاد کلاپاک را رد کرد و او علاقه خود به پروژه را از دست داد.

### چاه هوایی ناپن

ناپن که پیش از این روی سیستم‌هایی برای حذف رطوبت از ساختمان‌ها کار کرده بود، به نوبه خود از کارهای شاپتال الهام گرفت و ساخت یک *puits aerien* (چاه هوایی) با ابعادی بلندپروازانه را بر روی تپه‌ای به ارتفاع  در ترانس-آن-پرووانس فرانسه آغاز کرد. ساخت برج شبنم ناپن که در سال ۱۹۳۰ آغاز شد، ۱۸ ماه به طول انجامید؛ این بنا هنوز پابرجاست، اگرچه در وضعیتی مخروبه قرار دارد. در زمان ساخت، این کندانسور توجه عمومی را به خود جلب کرد.

ارتفاع این برج  است و دیوارهای بنایی عظیمی با ضخامت حدود  دارد که تعدادی دریچه برای ورود هوا در آن‌ها تعبیه شده است. در داخل بنا یک ستون عظیم ساخته‌شده از بتن قرار دارد. در طول شب، به کل سازه اجازه داده می‌شود تا خنک شود، و در طول روز هوای گرم و مرطوب از طریق دریچه‌های بالایی وارد سازه می‌شود، خنک شده، پایین می‌آید و از طریق دریچه‌های پایینی ساختمان را ترک می‌کند. هدف ناپن این بود که آب روی ستون داخلیِ خنک، میعان شود. مطابق با یافته‌های شاپتال مبنی بر اینکه سطح میعان باید زبر باشد و کشش سطحی به اندازه کافی پایین باشد تا آبِ تقطیر شده بتواند چکه کند، سطح خارجی ستون مرکزی با صفحات بیرون‌زده‌ای از سنگ لوح پوشیده شده بود. سنگ‌های لوح تقریباً به صورت عمودی قرار داده شده بودند تا چکه کردن آب به سمت حوضچه جمع‌آوری در پایین سازه را تشویق کنند. متأسفانه، چاه هوایی هرگز به عملکرد مورد انتظار خود نزدیک نشد و روزانه بیش از چند لیتر آب تولید نکرد.

### سازمان بین‌المللی استفاده از شبنم
بندانگشتی|چپ|کندانسور شبنم بزرگ OPUR در کورسیکا
بندانگشتی|چپ|دکتر شاران در محل آزمایش کندانسور شبنم تابشی در روستای کوتهار در شمال غربی هند، نزدیک ساحل دریای عرب.

تا پایان قرن بیستم، مکانیسم چگونگی میعان شبنم بسیار بهتر درک شده بود. بینش کلیدی این بود که جمع‌کننده‌های کم‌جرم که به سرعت از طریق تابش گرما از دست می‌دهند، بهترین عملکرد را دارند. تعدادی از محققان روی این روش کار کردند. در اوایل دهه ۱۹۶۰، کندانسورهای شبنم ساخته‌شده از ورق‌های پلی‌اتیلن که روی قاب ساده‌ای شبیه به چادر خیمه‌ای قرار داشتند، در اسرائیل برای آبیاری گیاهان استفاده شدند. نهال‌هایی که با شبنم و بارش‌های بسیار ناچیز از این جمع‌کننده‌ها تغذیه می‌شدند، بسیار بهتر از گروه کنترل که بدون چنین کمک‌هایی کاشته شده بودند، زنده ماندند؛ گروه کنترل در طول تابستان همگی خشک شدند. در سال ۱۹۸۶ در نیومکزیکو، کندانسورهای ساخته‌شده از فویل مخصوص، آب کافی برای تأمین نهال‌های جوان تولید کردند.

در سال ۱۹۹۲، گروهی از دانشگاهیان فرانسوی در یک کنفرانس ماده چگال در اوکراین شرکت کردند که در آن فیزیک‌دان دانیل بیسنس (Daniel Beysens) داستان چگونگی تأمین آب تئودوسیای باستان از طریق کندانسورهای شبنم را برای آن‌ها شرح داد. آن‌ها به قدری کنجکاو شدند که در سال ۱۹۹۳ برای بازدید حضوری به آنجا رفتند. آن‌ها به این نتیجه رسیدند که تپه‌هایی که زیبولد به عنوان کندانسور شبنم شناسایی کرده بود، در واقع گورپشته‌های باستانی (بخشی از نکروپولیس تئودوسیای باستان) بودند و لوله‌ها منشأ قرون وسطایی داشتند و با ساخت تپه‌ها مرتبط نبودند. آن‌ها بقایای کندانسور زیبولد را پیدا کردند، آن را تمیز کرده و به‌دقت مورد بررسی قرار دادند. کندانسور زیبولد ظاهراً عملکرد نسبتاً خوبی داشت، اما در واقع نتایج دقیق او اصلاً مشخص نیست و این احتمال وجود دارد که جمع‌کننده در حال به دام انداختن مه بوده است که به‌طور قابل توجهی به بازده آن افزوده است. اگر کندانسور زیبولد اصلاً کار می‌کرد، احتمالاً به این دلیل بود که چند سنگ نزدیک به سطح تپه قادر بودند در شب گرما از دست بدهند در حالی که از نظر حرارتی از زمین عایق شده بودند؛ با این حال، این سیستم هرگز نمی‌توانست بازدهی را که زیبولد تصور می‌کرد، تولید کند.
این گروه با شور و اشتیاق به فرانسه بازگشتند و «سازمان بین‌المللی استفاده از شبنم» (OPUR) را با هدف خاصِ در دسترس قرار دادن شبنم به عنوان منبع جایگزین آب تأسیس کردند.

سازمان OPUR مطالعه‌ای را بر روی میعان شبنم در شرایط آزمایشگاهی آغاز کرد؛ آن‌ها یک لایه آب‌گریز (هیدروفوبیک) ویژه توسعه دادند و با تأسیسات آزمایشی، از جمله یک جمع‌کننده  در کورسیکا آزمایش کردند. بینش‌های حیاتی به‌دست‌آمده شامل این ایده بود که جرم حرارتی سطح تقطیر باید تا حد ممکن کم باشد تا گرما را به راحتی در خود نگه ندارد، باید توسط یک لایه عایق حرارتی از تابش گرمایی ناخواسته محافظت شود، و باید آب‌گریز باشد تا رطوبتِ میعان‌شده را به راحتی دفع کند.

زمانی که آن‌ها برای اولین نصب عملی خود آماده می‌شدند، شنیدند که یکی از اعضایشان، گیریجا شاران (Girja Sharan)، کمک‌هزینه‌ای برای ساخت یک کندانسور شبنم در کوتهارا، هند دریافت کرده است. در آوریل ۲۰۰۱، شاران به‌طور اتفاقی متوجه میعان قابل توجهی روی سقف یک کلبه در استراحتگاه ساحلی توران در منطقه خشک ساحلی کوچ شده بود، جایی که مدت کوتاهی در آن اقامت داشت. سال بعد، او این پدیده را دقیق‌تر بررسی کرد و با مردم محلی مصاحبه نمود. شاران و تیمش با تأمین مالی آژانس توسعه انرژی گجرات و بانک جهانی، به توسعه کندانسورهای تابشی غیرفعال برای استفاده در منطقه خشک ساحلی کوچ پرداختند. تجاری‌سازی فعال این سیستم‌ها در سال ۲۰۰۶ آغاز شد.

شاران طیف وسیعی از مواد را آزمایش کرد و نتایج خوبی از ورق‌های آهن گالوانیزه و آلومینیوم گرفت، اما دریافت که ورق‌های پلاستیکی ویژه توسعه‌یافته توسط OPUR که ضخامت آن‌ها فقط  بود، عموماً حتی بهتر از ورق‌های فلزی عمل می‌کنند و ارزان‌تر هستند. فیلم پلاستیکی که به نام فویل OPUR شناخته می‌شود، آب‌دوست (هیدروفیلیک) است و از پلی‌اتیلن مخلوط با تیتانیوم دی‌اکسید و باریم سولفات ساخته شده است.

## انواع
سه رویکرد اصلی برای طراحی چاه‌های حرارتی (هیت‌سینک‌ها) که رطوبت را در چاه‌های هوا جمع‌آوری می‌کنند وجود دارد: جرم‌بالا، تابشی و فعال. در اوایل قرن بیستم، علاقه به چاه‌های هوای جرم‌بالا وجود داشت، اما با وجود آزمایش‌های فراوان از جمله ساخت سازه‌های عظیم، این رویکرد شکست خورده تلقی شد.

از اواخر قرن بیستم به بعد، تحقیقات زیادی در مورد جمع‌کننده‌های کم‌جرم و تابشی انجام شده است؛ ثابت شده است که این نوع جمع‌کننده‌ها بسیار موفق‌تر هستند.

### جرم‌بالا
طراحی چاه هوای جرم‌بالا تلاش می‌کند تا توده بزرگی از مصالح بنایی را با هوای خنک شبانه که به دلیل نسیم یا همرفت طبیعی وارد سازه می‌شود، خنک کند. در طول روز، گرمای خورشید منجر به افزایش رطوبت اتمسفر می‌شود. هنگامی که هوای مرطوب روز وارد چاه هوا می‌شود، روی مصالح بنایی که فرض می‌شود خنک هستند، میعان می‌کند. هیچ‌یک از جمع‌کننده‌های جرم‌بالا عملکرد خوبی نداشتند و چاه هوای ناپن نمونه‌ای بارز از این عدم موفقیت است.

مشکل جمع‌کننده‌های جرم‌بالا این بود که نمی‌توانستند در طول شب گرمای کافی را دفع کنند – با وجود ویژگی‌های طراحی که برای اطمینان از این امر در نظر گرفته شده بود. در حالی که برخی متفکران معتقد بودند که زیبولد ممکن است بالاخره درست گفته باشد، مقاله‌ای در *ژورنال محیط‌های خشک* (Journal of Arid Environments) بحث می‌کند که چرا طراحی‌های کندانسور جرم‌بالا از این نوع نمی‌توانند مقادیر مفیدی آب تولید کنند:

اگرچه در برخی منابع به چاه‌های هوای باستانی اشاره شده است، اما شواهد اندکی برای آن‌ها وجود دارد و باور مداوم به وجود آن‌ها ماهیت یک اسطوره مدرن را دارد.

### تابشی
بندانگشتی|راست|نمودار یک جمع‌کننده تابشی. (a) سطح تابش‌کننده/میعان‌کننده، (b) ناودان جمع‌آوری، (c) عایق پشتیبان، (d) پایه.

یک چاه هوای تابشی طراحی شده است تا یک زیرلایه را با تابش گرما به آسمان شب خنک کند. زیرلایه دارای جرم کمی است تا نتواند گرما را در خود نگه دارد و از هر توده‌ای، از جمله زمین، عایق حرارتی شده است. یک جمع‌کننده تابشی معمولی سطحی برای میعان در زاویه ۳۰ درجه نسبت به افق ارائه می‌دهد. پشت سطح میعان با لایه ضخیمی از مواد عایق مانند پلی‌استایرن فوم پوشیده شده و در ارتفاع  بالاتر از سطح زمین نگه داشته می‌شود. چنین کندانسورهایی را می‌توان به راحتی روی سقف‌های شیروانی ساختمان‌های کوتاه نصب کرد یا توسط یک قاب ساده نگه داشت. اگرچه ارتفاع‌های دیگر معمولاً به این خوبی کار نمی‌کنند، اما ممکن است نصب جمع‌کننده نزدیک به سطح زمین یا روی یک ساختمان دو طبقه ارزان‌تر یا راحت‌تر باشد.

بندانگشتی|چپ|کندانسور در ساتاپار هند متشکل از یازده پشته است. پشته‌ها در مقطع ذوزنقه‌ای هستند (بالا ۵۰ سانتی‌متر، قاعده ۲۰۰ سانتی‌متر، دو طرف با شیب ۳۰ درجه از افق، ارتفاع ۱۰۰ سانتی‌متر) و طول هر کدام ۲۰ متر است. پشته‌ها بر روی زمین با شیب ملایم ساخته شده‌اند. همه پشته‌ها به یک لوله مشترک در پایین تخلیه می‌شوند که به مخزن زیرزمینی منتهی می‌شود. آب برای مصرف با پمپ دستی برداشت می‌شود. این سیستم در اوایل آوریل ۲۰۰۷ راه‌اندازی شد. هزینه کل نصب ۱۱۷۰۰۰ روپیه بود.|یک کندانسور تابشی  در شمال غربی هند.
یک کندانسور تابشی  که در سمت چپ نشان داده شده است، نزدیک زمین ساخته شده است. در منطقه‌ای از شمال غربی هند که این سیستم نصب شده، شبنم به مدت ۸ ماه در سال رخ می‌دهد و این تأسیسات در طول فصل با نزدیک به ۱۰۰ شبِ دارای شبنم، حدود  آب شبنم جمع‌آوری می‌کند. در یک سال، این سیستم در مجموع حدود  آب آشامیدنی برای مدرسه‌ای که مالک و گرداننده سایت است، فراهم می‌کند.

بندانگشتی|راست|سازه‌هایی با سقف فلزی، مانند این نمونه، می‌توانند به سادگی با افزودن ناودان و برای افزایش بازدهی، یک لایه عایق در زیر آن، برای برداشت آب شبنم استفاده شوند. بدون عایق، بازدهی تقریباً نصف کندانسورهای پلاستیکی است.

اگرچه طرح‌های مسطح مزیت سادگی دارند، اما طرح‌های دیگر مانند اهرام وارونه و مخروط‌ها می‌توانند به‌طور قابل توجهی مؤثرتر باشند. این احتمالاً به این دلیل است که این طرح‌ها سطوح میعان را از گرمای ناخواسته‌ای که توسط جو پایین‌تر تابش می‌شود محافظت می‌کنند و چون متقارن هستند، به جهت باد حساس نیستند.

مواد جدید ممکن است جمع‌کننده‌های حتی بهتری بسازند. یکی از این مواد با الهام از سوسک صحرای نامیب ساخته شده است که تنها با رطوبتی که از جو استخراج می‌کند زنده می‌ماند. مشخص شده است که پشت این سوسک با برآمدگی‌های میکروسکوپی پوشیده شده است: قله‌ها آب‌دوست و دره‌ها آب‌گریز هستند. محققان در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) با ایجاد سطحی بافت‌دار که ترکیبی از مواد متناوب آب‌گریز و آب‌دوست است، از این قابلیت تقلید کرده‌اند.

### فعال
بندانگشتی|ایستاده=0.55|یک تولیدکننده تجاری آب از جو که برای مصارف مسکونی در نظر گرفته شده است.
بندانگشتی|راست|نمونه‌ای از تأسیسات کندانسور روی سقف، کندانسور ساخته‌شده از فیلم پلاستیکی با خواص ویژه، همراه با لایه عایق بین فیلم و سطح بتنی سقف. این تأسیسات در ساختمان‌های مدرسه‌ای در سایارا (کوچ، هند) قرار دارد. برخلاف سقف‌های فلزی، سقف‌های بتنی بدون هیچ‌گونه عملیاتی میعان را جذب نمی‌کنند، از این رو نیاز به کندانسور خارجی است. خروجی چنین کندانسورهایی با ثابت فرض کردن سایر شرایط، تقریباً دو برابر بیشتر از یک سقف فلزی لخت است.
جمع‌کننده‌های فعال آب اتمسفری از زمان تجاری‌سازی تبرید مکانیکی مورد استفاده بوده‌اند. اساساً تمام آنچه مورد نیاز است خنک کردن یک مبدل حرارتی به دمایی کمتر از نقطه شبنم است تا آب تولید شود. چنین تولید آبی ممکن است به عنوان یک محصول جانبی، احتمالاً ناخواسته، از رطوبت‌گیری رخ دهد. برای مثال، سیستم تهویه مطبوع برج خلیفه در دبی سالانه تخمین زده می‌شود که  آب تولید می‌کند که برای آبیاری فضای سبز برج استفاده می‌شود.
از آنجا که سرمایش مکانیکی انرژی‌بر است، جمع‌کننده‌های فعال معمولاً محدود به مکان‌هایی می‌شوند که هیچ منبع آبی برای نمک‌زدایی یا تصفیه با هزینه کمتر وجود ندارد و فاصله آن‌ها از منابع آب شیرین به قدری زیاد است که حمل‌ونقل آب غیراقتصادی می‌شود. چنین شرایطی غیرمعمول است و حتی در آن صورت نیز تأسیسات بزرگی مانند آنچه در دهه ۱۹۳۰ در کوک، استرالیای جنوبی آزمایش شد، به دلیل هزینه راه‌اندازی تأسیسات شکست خوردند؛ چرا که حمل آب در فواصل طولانی ارزان‌تر تمام می‌شد.

در مورد تأسیسات کوچک، راحتی استفاده ممکن است بر هزینه بچربد. طیف وسیعی از دستگاه‌های کوچک طراحی شده برای استفاده در دفاتر وجود دارد که چند لیتر آب آشامیدنی از جو تولید می‌کنند. با این حال، شرایطی وجود دارد که واقعاً هیچ منبع آبی غیر از جو وجود ندارد. برای مثال، در دهه ۱۹۳۰، طراحان آمریکایی سیستم‌های کندانسور را به کشتی‌های هوایی اضافه کردند؛ در این مورد، هوا همان خروجی اگزوز موتورها بود و بنابراین حاوی آب اضافی به عنوان محصول احتراق بود. رطوبت جمع‌آوری می‌شد و به عنوان وزنه تعادل (بالاست) اضافی برای جبران کاهش وزن ناشی از مصرف سوخت استفاده می‌شد. با جمع‌آوری وزنه تعادل به این روش، شناوری کشتی هوایی می‌توانست بدون نیاز به رهاسازی گاز هلیوم، که هم گران بود و هم کمیاب، نسبتاً ثابت نگه داشته شود.

اخیراً، در ایستگاه فضایی بین‌المللی، ماژول زیوزدا شامل یک سیستم کنترل رطوبت است. آبی که این سیستم جمع‌آوری می‌کند معمولاً برای تغذیه سیستم الکترون (Elektron) استفاده می‌شود که آب را به هیدروژن و اکسیژن الکترولیز می‌کند، اما در مواقع اضطراری می‌توان از آن برای نوشیدن استفاده کرد.

چندین طرح وجود دارد که نیازهای انرژی کندانسورهای فعال را به حداقل می‌رساند:
* یک روش، استفاده از زمین به عنوان چاه حرارتی (هیت‌سینک) با کشیدن هوا از طریق لوله‌های زیرزمینی است. این کار اغلب برای تأمین هوای خنک برای یک ساختمان با استفاده از مبدل حرارتی متصل به زمین (که به عنوان «لوله‌های زمین» نیز شناخته می‌شود) انجام می‌شود، که در آن میعان معمولاً به عنوان یک مشکل قابل توجه تلقی می‌شود. مشکل اصلی چنین طرح‌هایی این است که لوله‌های زیرزمینی در معرض آلودگی هستند و تمیز نگه داشتن آن‌ها دشوار است. طرح‌های این‌چنینی نیاز دارند که هوا توسط یک فن از طریق لوله‌ها کشیده شود، اما توان مورد نیاز ممکن است توسط یک توربین بادی تأمین (یا تکمیل) شود.
* آب سرد دریا در گلخانه آب دریا (Seawater Greenhouse) هم برای خنک‌کردن و هم برای مرطوب‌کردن فضای داخلی سازه‌ای شبیه گلخانه استفاده می‌شود. سرمایش می‌تواند آنقدر مؤثر باشد که نه تنها گیاهان داخل از کاهش تعرق سود می‌برند، بلکه شبنم نیز در قسمت بیرونی سازه جمع می‌شود و می‌تواند به راحتی توسط ناودان‌ها جمع‌آوری گردد.
* نوع دیگری از جمع‌کننده آب اتمسفری از خشک‌کنها (Desiccants) استفاده می‌کند که آب اتمسفر را در دمای محیط جذب سطحی می‌کنند؛ این امر استخراج رطوبت را حتی زمانی که رطوبت نسبی تا ۱۴ درصد پایین است، ممکن می‌سازد. سیستم‌هایی از این دست به عنوان منابع اضطراری آب آشامیدنی سالم بسیار مفید واقع شده‌اند. برای احیاء، خشک‌کن باید گرم شود. در برخی طرح‌ها، انرژی احیاء توسط خورشید تأمین می‌شود؛ هوا در شب بر روی بستری از خشک‌کن‌ها که بخار آب را جذب می‌کنند، تهویه می‌شود. در طول روز، محوطه بسته می‌شود، اثر گلخانه‌ای دما را افزایش می‌دهد و همانند استخرهای نمک‌زدایی خورشیدی، بخار آب تا حدی دفع شده (Desorbed)، روی یک قسمت سرد میعان می‌کند و جمع‌آوری می‌شود. فناوری نانو نیز در حال بهبود این نوع جمع‌کننده‌ها است. یکی از این دستگاه‌های مبتنی بر جذب سطحی در یک آب‌وهوای بسیار خشک با نقاط شبنم زیر صفر (تمپی، آریزونا، ایالات متحده)، توانست ۰٫۲۵ لیتر آب به ازای هر کیلوگرم از یک چارچوب فلزی-آلی (MOF) جمع‌آوری کند.
یک شرکت فرانسوی اخیراً یک توربین بادی کوچک طراحی کرده است که از یک ژنراتور الکتریکی ۳۰ کیلوواتی برای تأمین نیروی یک سیستم تبرید مکانیکی داخلی جهت میعان آب استفاده می‌کند.

## جستارهای وابسته
* آب‌شیرین‌کن خورشیدی (تله میعان)
* جمع‌آوری مه
* برداشت آب باران
* دودکش خورشیدی

## پانویس

### منابع
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

## پیوند به بیرون

* 
* 

رده:آب آشامیدنی
رده:آب و محیط زیست
رده:آب‌شناسی
رده:بارش
رده:فناوری پسندیده