آرش گچکاران - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
فاطمه جدا - استاد، گروه مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

در این مطالعه از یک مدل ریاضی گذرا برای شبیه‌سازی یک آب‌شیرین‌کن حوضچه‌ای منفعل خورشیدی همراه با مواد تغییر فاز دهنده (PCM) در قسمت پایینی حوضچه استفاده شده است. به‌منظور تخمین آب شیرین تولیدی در یک سال، از میانگین آب تولیدی نیمه مرداد و  بهمن در تهران به‌عنوان روزهای نمونه تابستانی و زمستانی استفاده شده است. نتایج بهینه سای به کمک الگوریتم ژنتیک نشان می­دهد که هر چه جرم آب شور در داخل آب‌شیرین‌کن کمتر باشد، مقدار آب شیرین تولیدی بیشتر خواهد بود. یک ماده تغییر فاز دهنده از نوع هیدرات نمک با رسانایی گرمایی و چگالی نسبتاً بالاتری از مابقی نمونه ها، به‌عنوان ماده تغییر فازدهنده بهینه انتخاب شد. دمای نقطه ذوب این نوع PCM مقدار 58 درجه سلسیوس است که نزدیک به بیشینه دمای است که آب شور در تابستان به آن می رسد. جرم آب، جرم ماده تغییر فازدهنده و ضخامت شیشه به­ترتیب 20 ، 14/3 کیلوگرم و 2/15 میلی­متر انتخاب می­شود. مقدار آب شیرین تولیدی سالانه بیشینه در حالت بهینه مقدار 1632 کیلوگرم به­ازای هر متر مربع از آب شیرین کن به­دست آمد.

آب شیرین کن, مواد تغییر فاز دهنده, ذخیره‌سازی گرما, بهینه سازی, الگوریتم ژنتیک