با توجه به بحران انرژی، لزوم توجه به استفاده از سیستم های سرمایش با مصرف انرژی کمتر بیش ازپیش اهمیت یافته است. در تحقیق حاضر، عملکرد سیستم سرمایش ترکیبی متشکل از چرخ دسیکنت، سرمایش تبخیری مستقیم و غیرمستقیم (برج خنک¬کننده و کویل) بررسی شده است. هدف اصلی از به کارگیری سیستم های ترکیبی، مصرف انرژی کمتر در مقایسه با سایر روش های سرمایش می باشد. لذا در این تحقیق، نحوه طراحی بهینه سیستم ترکیبی مذکور بررسی شده است. در مطالعه بهینه سازی، علاوه بر مصرف انرژی سیستم، توجه به میزان آب مصرفی نیز هدف بوده است. بنابراین برای اعمال همزمان این دو مهم در فرآیند بهینه سازی، تابع هدف به صورت کمینه کردن مجموع هزینه های عملکرد سیستم شامل هزینه آب و انرژی مصرفی سیستم درنظر گرفته شده است. در ابتدا هریک از اجزای سیستم به صورت عددی مدل شده و پس از صحت سنجی مدل ها با داده های تجربی، برنامه کامپیوتری شبیه سازی سیستم سرمایش ترکیبی نوشته شد. به کمک برنامه نوشته شده، اثر پارامترهای مربوط به طراحی سیستم بر عملکرد و هزینه های سیستم بررسی شد. در ادامه به کمک الگوریتم ژنتیک به تعیین مقدار بهینه پارامترهای طراحی سیستم پرداخته شده است. در چرخ دسیکنت، پارامترهای دمای احیا، سرعت دوران، ضخامت، دبی جرمی هوای احیا و سرعت هوای فرآیند و احیا؛ در برج خنک کننده، پارامترهای سطح مقطع، ارتفاع و دبی جرمی آب و هوا و در پد تبخیری، پارامترهای سرعت هوا و ضخامت به عنوان متغیرهای بهینه سازی در نظر گرفته شده است. دو مطالعه موردی صورت گرفته نشان می دهد که طراحی بهینه سیستم می تواند هزینه های عملکرد را به میزان چشمگیری کاهش دهد. نتایج بهینه سازی نشان می دهد که در حالت بهینه، دبی جرمی آب برج خنک کننده از دبی جرمی هوای برج بیشتر است. هم چنین در این حالت، سرعت هوا در اجزای سیستم، کمترین مقدار مجاز و سطح مقطع برج خنک کننده، بیشترین مقدار ممکن با توجه به قیدهای مربوطه به دست آمده است. در ادامه اثر قیمت آب، برق و انرژی گرمایی بر مشخصات سیستم بهینه بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با دو برابر شدن قیمت آب، ضخامت پد تبخیری 2/24% افزایش و ابعاد و دبی جرمی آب و هوای برج خنک کننده کاهش می یابد. در مقابل با دو برابر شدن قیمت برق، ضخامت پد 1/15% و ارتفاع برج 6/22% کاهش و سطح مقطع و دبی جرمی آب و هوای برج افزایش می یابد. همچنین نتایج بهینه سازی نشان می دهد که با تغییر منبع حرارتی گرمکن از انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی، دمای احیای دسیکنت و دبی جرمی هوای احیا کاهش می یابد و در مقابل ضخامت چرخ دسیکنت و ابعاد و دبی جرمی آب و هوای برج خنک کننده افزایش می یابد.