استفاده از آب شیرین کن ها یکی از راه حل های مقابله با بحران آب در کشور می باشد. روش رطوبت زنی- رطوبت زدایی هوا یا به اختصار HD، یکی از روش های نمک زدایی از آبهای شور در ظرفیت های پایین است که طی سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله طرحی برای ترکیب آب شیرین کن HD خورشیدی با آب گرم کن خورشیدی خانگی ارایه شده است. این دستگاه در مقیاس خانگی و برای تامین همزمان آب شرب و آب گرم مصرفی یک خانوار طراحی شده و برای مناطق دورافتاده و کم جمعیت کویری گزینه ای مناسب می باشد. پس از بررسی ترکیب های گوناگون این دو دستگاه و انتخاب و ارزیابی فرایند نهایی، ساخت دستگاه ترکیبی در پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران انجام شد و آزمایش های لازم بر روی آن صورت گرفت. پارامترهای گوناگون و موثر در عملکرد دستگاه مانند شدت جریان ورودی به کندانسور، محدوده دمایی عملکرد آب شیرین کن و میزان تابش دریافتی خورشید مورد بررسی قرار گرفت. این دستگاه با توجه به شرایط تابش خورشید در کرج در ماه های بهار و تابستان مورد ارزیابی قرار گرفت که بر این اساس با استفاده از 4 عدد کلکتور خورشیدی می تواند روزانه تا 20 لیتر آب شیرین و حدود 250 لیتر آب گرم تولید کند. با توجه به اینکه در فرایند طراحی شده آب شور خروجی از آب شیرین کن به عنوان آب گرم مصرفی مورد استفاده قرار می گیرد، درنتیجه میزان استفاده از آب گرم توسط مصرف کننده دورریز آب دستگاه کاهش می یابد که بر اساس طراحی صورت گرفته می تواند در برخی روزها به صفر برسد. بنابراین افزون بر به کارگیری انرژی خورشید در تامین گرمای مورد نیاز، صرفه جویی مناسبی در مصرف آب صورت می گیرد.

انرژی الکتریکی و آب شیرین دو نیاز اساسی بشر است که این نیاز با استفاده صحیح از انرژی خورشیدی مرتفع می گردد. هدف از این پژوهش، تعبیه دستگاه آب شیرین کن کوپل شده با ماژول خورشیدی نیمه شفاف برای تولید الکتریسیته و آب شیرین بطور همزمان می باشد. سیستم خورشیدی کوپل شده در محیط نرم افزار ANSYS Workbench 2022 شبیه سازی شد. سپس برای بررسی میزان بهره وری، سیستم در دماهای مختلف آب شور 60، 70 و 80 و سرعت های متفاوت باد 1، 2، 3، 4 و 5 متر بر ثانیه شبیه سازی شد. همچنین ده سناریو بر حسب شدت تشعشع و دمای آب شور تعریف و شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که افزایش دمای آب شور و هم چنین سرعت باد موجب افزایش میزان تولید آب شیرین شد که اثر دمای آب شور در مقایسه با سرعت باد از این نظر بیشتر بود. برای سرعت باد m/s 3، با افزایش دمای آب شور از 60 به 70 و از 70 به 80 بطور متوسط میزان بهره وری ، بترتیب %64 و 120% افزایش یافت. همچنین افزایش توان الکتریکی خروجی سیستم برای دمای آب شور 70 با افزایش سرعت باد از m/s 1 تا m/s 5، 53/10% بوده است. نتایج شبیه سازی در ده سناریو مختلف نشان داد که سیستم خورشیدی کوپل شده نسبت به سیستم خورشیدی مستقل در هشت مورد بهره وری بیشتری داشته است. با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش پیشنهاد می شود که مناطق جنوبی کشور با شدت تشعشع و سرعت باد بالا برای نصب سیستم خورشیدی کوپل شده مورد توجه قرار گیرد.

امروزه افزایش جمعیت، آلودگی، تغییر شرایط آب و هوایی، کاهش منابع زیر زمینی و مصرف بی رویه آب از دلایل عمده در کمبود آب شیرین است. یکی از روش های تولید آب شیرین استفاده از انرژی خورشیدی بوده که در دستگاه هایی به نام آب شیرین کن خورشیدی صورت می گیرد. در این پژوهش به بررسی اثر استفاده از جرم های مختلف از ماسه بر میزان تولید آب شیرین کن خورشیدی حوضچه ای دو شیب با سطح حوضچه 27/0 مترمربع در عمق آب ثابت 5/1 سانتی متر در روزهای آفتابی فصل زمستان پرداخته شده است. ماسه به عنوان ذخیره کننده گرما عمل کرده و در زمانی که تابش خورشیدی کم است، گرمای ذخیره شده در خود را به آب شیرین کن پس می دهد. یافته های حاصل از تحقیق نشان می دهند که میزان تولید روزانه در آب شیرین کن بدون ماسه و آب شیرین کن با جرم 1 کیلو گرم ماسه یکسان می باشد، همچنین با افزایش جرم ماسه از 1 به 2 کیلو گرم میزان تولید آب شیرین کن کاهش می یابد. از طرفی بازده انرژی و اگزرژی سیستم نیز با افزایش جرم ماسه کاهش یافته است. درنتیجه قرار دادن 1 کیلو گرم ماسه در این آب شیرین کن به عنوان مقدار بهینه بوده و افزایش آن تأثیر منفی بر عملکرد سیستم در روزهای آفتابی دارد.