Analisis  Ekonomi Solar Water Heater (SWH)   Pada   Bangunan Gedung

## Studi Kasus : Hotel Dangau  Kecamatan Sungai Raya Kabupaten Kubu Raya

## Abu Bakar
Program Magister Teknik Elektro Universitas Tanjungpura Pontianak, Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Pontianak e-mail : a_bukatek@yahoo.co.id
Abstract– Based on NASA satellite observations of daily insolation  in  2013  at  the  location  of  hotel  Dangau latitude  u  =  0.0,  latitude,  longitude  t  =  109.3,  an average of 5.0816 kWh / m² / day. The high profile solar insolation  in  this  location  compared  to  the  national average of 4.80 kWh / m² / day. This suggests a potential source  of  solar  energy  as  a  source  of  thermal  energy which  can  be  used  to  produce  hot  water  by  using  the tool  Solar  Water  Heater  (SWH)  or  PATS.  By  using  the means  already  PATS  utilizing  renewable  energy sources.  This  thesis  examines  the  economic  analysis  in the  installation  of  a  solar  water  heater  in  buildings Dangau    hotel.  The  use  Solar  Water  Heater    are commonly  used  for  both  residential  dwelling,  hospital, swimming  pool,  hotel.  From  the  analysis  of  the economic  feasibility  of  investment  by  using  the  method of calculation of Net Present  Value (NPV), the result is greater than one, while the value of Discounted Payback Period  (DPP)  is  smaller  than  the  life  of  the  investment for 20 years, and the Internal Rate of Return (IRR) more greater  than  the  Minimum  Attractive  Rate  of  Return (MARR).  Investment  by  comparing  energy  prices  and tariffs  PLN  show  satisfactory  results,  with  rates  of Rp.1.352  PLN  /  kWh  (industrial  tariffs  B2  /  TR) produces  Discounted  Payback  Period  (DPP)  12  years and  6  months.  Assuming  PLN  rate  increase  every  year 5%, then the value obtained during the DPP for 8 years and  11  months  of  the  project's  life  for  20  years.  These results  indicate  that  investment  in  hotel  Dangau  Solar Water Heater  installation is feasible.
Keywords– SWH,  NPV,  DPP,  IRR , NASA, PLN rate.

## 1. Pendahuluan
Penggunaan Pemanas Air Tenaga Surya (PATS)/ Solar  Water  Heater  (SWH )  di    dunia  saat  ini berkembang  sangat  pesat.  Cina  adalah  negara  produsen dan    pengguna  sistem  PATS    terbesar  di  dunia,    sejak tahun 80-an pasar PATS tumbuh dengan pesat, terutama berfokus pada penggunaan untuk rumah tangga di kota- kota  kecil  dan  kota-kota    besar.  Saat  ini,  daerah pemasangan    kolektor  pemanas  air  di  Cina  mencapai 100 juta  meter persegi . Itu  hampir 80 % dari  kapasitas PATS  yang  terpasang    di  seluruh  dunia.  Besarnya penggunan  PATS  di  Cina  tak  lepas  dari  kondisi  cuaca
dan  keadaan  insolasi  matahari  didaratan  Cina.  Negara Cina  sebenarnya  memiliki  insolasi  rata-rata  (3-3,9) kWh/m²/hari,  setara  dengan  1394  kWh/m 2 /tahun [1] , masih di bawah dari insolasi rata-rata  di Indonesia yaitu 4,80  kWh/m²/hari,  setara  dengan  1845  kWh/m 2 /tahun.
[2] .  Potensi  energi panas  matahari di Indonesia sekitar 4,8 Kilo  Watt  hour /meter  persegi  (KWh/m²)  atau  setara dengan 112 ribu Giga Watt peak (GWp ). Namun saat ini energi matahari yang sudah dimanfaatkan  hanya sekitar 10  Mega  Watt  peak  (MWp).  Ini  berarti,  potensi  energi matahari  yang  sudah  dimanfaatkan    masih  jauh  dari angka 1%. [3] .
Dalam  penelitian  ini  akan  membahas  tentang kelayakan  ekonomis  penggunaan    Pemanas  Air  Tenaga Matahari  (PATS)  atau  lebih  dikenal  dengan Solar Water  Heater ( SWH )  pada  lokasi  hotel  Dangau  yang berlokasi  di  wilayah  Kabupaten  Kubu  Raya,  Propinsi Kalimantan  Barat,  pada  lokasi  ini  berdasarkan pengamatan  satelit  NASA [4] , didapat  insolasi  harian rata-rata  5,0816  kWh/m 2 /hari,  nilai  ini  ternyata  lebih besar  dari  rata-rata  Nasional  yaitu  sebesar  4,8 kWh/m 2 /hari.
2       Teori Dasar
2.1 Persamaan Keseimbangan Energi Pada Kolektor Pelat Datar [5, 6, 7, 8, 9]
Untuk melakukan analisis energi pada kolektor pelat datar  adalah      kesetimbangan  energi.    Kesetimbangan energi    ini  menunjukkan  adanya  energi  matahari  yang diterima menjadi energi  yang berguna, dengan rugi-rugi energi thermal dan energi optik. Dengan asumsi kolektor beroperasi  dalam  keadaan  tunak  /steady  state  ,  energi panas  yang  dikumpulkan  ( 𝑄 𝑢 )  sama  dengan  energi yang  diserap  ( 𝑄 𝑖 )  dikurangi  dengan  energi  rugi-rugi sekeliling 𝑄 𝑜 :
𝑄 𝑢 = 𝑄 𝑖 − 𝑄 𝑜 ……………………...............  (1)
Energi  panas  yang  diserap  sebanding  dengan  perkalian radiasi  matahari  yang  diserap  kolektor  (S),  dengan  luas kolektor  (A) ;
𝑄 𝑖 = S. A …………………………….............     (2) Radiasi  matahari  yang  diserap  oleh  kolektor  sebanding dengan  perkalian  antara  nilai  koefisien  penyerapan transmisi rata-rata ( transmission absorption  coefficient )   dengan radiasi matahari yang datang   I :
S  =   Energi  thermal  yang  hilang  dari  kolektor  ke  sekeliling dengan konduksi, konveksi, dan radisi infra merah dapat diwakili  dengan  koefisien  kehilangan  panas U L , dan perbedaan  antara  temperatur  rata-rata  pelat  absorber
(collector  average  temperature) 𝑡 𝑐 , dan    temperature lingkungan ( ambient) 𝑡 𝑎 . Persamaan  rugi - rugi thermal didefenisikan sebagai berikut [5,7] ; 𝑄 𝑜 = 𝑈 𝐿 A ( 𝑡 𝑐 - 𝑡 𝑎 ) ……………………. (4)
Maka didapat besarnya energi yang berguna Q u ;
Q u  Q i  Q o  I.   A  𝑈 𝐿 A ( 𝑡 𝑐 - 𝑡 𝑎 ) .  = A [I.   𝑈 𝐿 ( 𝑡 𝑐 - 𝑡 𝑎 )]…....     (5)
Secara umum, dalam kondisi stady state , panas berguna yang diberikan  oleh kolektor surya adalah sama dengan energi  yang  diserap  oleh  cairan  perpindahan  panas  atau kerugian  panas  tidak  langsung  dari  permukaan  ke lingkungan.  Energi  berguna  yang    dikumpulkan  dari kolektor dapat diperoleh dari rumus berikut :
Q u  A [I.   𝑈 𝐿 ( 𝑡 𝑐 - 𝑡 𝑎 )]   = 𝑚. 𝐶𝑝 ( 𝑡 𝑜 - 𝑡 𝑖 )
Daya berguna yang diberikan kolektor surya ke air dapat dihitung dari rumus :
𝑄 𝑢 =  𝑚. 𝐶 𝑝 ( 𝑡 𝑜 - 𝑡 𝑖 ) ………………….. (6)
Karena massa jenis air 𝜌 𝐻 2 𝑂 =  0,994 kg/liter, persamaan (6) dapat ditulis ;
𝑄 𝑢 =  𝑚. 𝐶 𝑝 ( 𝑡 𝑜 - 𝑡 𝑖 ). 𝜌 𝐻 2 𝑂 ……………..    (7)

## Dimana ;
I      =     intensitas radiasi matahari, Watt/m 2
A     =     luas kolektor  m 2 𝑡 𝑖 =     temperatur fluida yang masuk ° C 𝑡 𝑜 =     temperatur keluar ° C Q i =     energi input panas kolektor, Watt Q u =     energi berguna/yang dikumpulkan/ yang didapat, Watt 𝑄 𝑜 =     rugi panas/panas yang hilang, Watt m      =     volume  air (liter). 𝐶 𝑝 =     kapasitas panas jenis air = 4,184 (kJ/kg  ͦC )  koefisien penyerapan transmisi ( Transmission absorption  coefficient ) 𝑡 𝑜 =    suhu air keluar (60ºC) 𝑡 1 =    suhu air masuk (ºC)

## 2.2.    Heat Removal  Factor  ( 𝐹 𝑅 )
Heat  removal  factor  /  factor  pemindahan  panas, didefenisikan  sebagai  besaran  yang  menghubungkan penerimaan  enegi  berguna  dari  kolektor  dengan penerimaan  energi  berguna  jika  seluruh  permukaan kolektor  berada  pada  temperature  fluida  masuk.  Faktor pemindahan panas kolektor, 𝐹 𝑅 secara matematis ditulis dengan;
𝐹 𝑅 = 𝑚𝑐 𝑝 (𝑡 𝑜 −  𝑡 𝑖 ) 𝐴[𝐼 τα − 𝑈 𝐿 𝑡 𝑐 −  𝑡 𝑎 ] ….......... (8)
Penerimaan  energi  berguna  maksimum  yang  ada  dalam kolektor  terjadi  ketika  seluruh  kolektor  berada  pada temperature fluida masuk. Energi aktual yang dihasilkan merupakan  perkalian  dari  faktor  pemindahan  panas dikalikan  dengan  hasil  perolehan  energi  berguna maksimum,
𝑄 𝑢 = 𝐹 𝑅 𝐴[𝐼 τα − 𝑈 𝐿 𝑡 𝑐 −   𝑡 𝑎 ] …….....  (9) Untuk kolektor plat datar   persamaan  (Duffie dan Beckman) [5] : 𝑄 𝑢 = F R A[I  𝑈 𝐿 ΔT] ……..................
(10) Dimana ;
𝐹 𝑅 =  faktor pemindah panas kolektor ( collector’s heat removal factor )
𝑈 𝐿 𝑈 𝐿 =  koefisien kehilangan panas kolektor (w/m²/ºC) ΔT   =   perbedaan  antara temperatur rata-rata pelat
absorber    ( collector average temperature ) 𝑡 𝑐 , dan  temperature lingkungan ( ambient ) 𝑡 𝑎 .

## 2.3. Efisiensi Kolektor
Ukuran kinerja kolektor plat datar adalah efisiensi kolektor (η) didefinisikan sebagai rasio dari energi yang berguna  ( 𝑄 𝑢 ) terhadap  radiasi matahari yang diterima oleh kolektor  pada satuan luas ( AI ) yang terjadi  selama periode waktu tertentu:
Ƞ = 𝑄 𝑢 𝑑𝑡 𝐴   𝐼 𝑑𝑡 …………………………...…  (11)
Efisiensi thermal  sesaat dari kolektor adalah  :
Ƞ = 𝑄 𝑢 𝐴𝐼 ……………………………........ (12)
Substitusi ke persamaan (9) diperoleh  :
Ƞ  = 𝐹 𝑅 (τα)  - 𝐹 𝑅 𝑈 𝐿 ( 𝑡 𝑐 − 𝑡 𝑎 𝐼 )  …….....  (13)
Jika dianggap 𝐹 𝑅 , 𝜏𝛼 , 𝑈 𝐿 adalah konstan,  maka efisiensi fungsi liner dari tiga parameter :
- I    =  intensitas radiasi matahari, watt/m 2 .
- 𝑡 𝑐 =  suhu kolektor rata-rata merupakan penjumlahan dari suhu minimum dan suhu maksimum dibagi dua [8] .
- 𝑡 𝑎 =  Suhu ambient .
Menurut Retscreen International [9] , untuk kolektor flat datar  nilai :
𝐹 𝑅 (τα ) = 0.68 𝐹 𝑅 ( 𝑈 𝐿 ) = 4.90 (W/m2)/ºC persamaa (13)  menjadi :
Ƞ   =  0,68   -  4,90  ( 𝑡 𝑐 − 𝑡 𝑎
𝐼 ) ………....   (14)
2.4       Analisis Ekonomi 2.4.1    Biaya Siklus Hidup ( Life Cycle Cost/LCC ) [11 , 12]
Biaya siklus hidup suatu  sistem adalah  semua biaya yang dikeluarkan oleh suatu sistem selama kehidupannya.  Pada  sistem  PATS,  biaya  siklus    hidup (LCC)  ditentukan  oleh  nilai  sekarang  dari  biaya  total sistem  PATS,  yang  terdiri  dari  biaya  investasi  awal, biaya  jangka  panjang untuk  pemeliharaan  dan operasional  serta  biaya  penggantian  komponen.  Biaya siklus  hidup  (LCC),    (Kolhe    dkk.,  2002  ;    Foster  dkk., 2010), diperhitungkan dengan rumus sbb [12] ;
LCC  =  C + M op + M pk …………..………   (15) Dimana ; LCC    =  Biaya siklus hidup (LCC).
C    =  Biaya investasi awal adalah biaya awal yang dikeluarkan  untuk    pembelian  komponen- komoonen  PATS,  biaya  instalasi  dan  biaya lainnya.
M op = Biaya nilai sekarang untuk total biaya pemeliharaan dan operasional selama n tahun atau selama umur proyek.
M pk =  Biaya nilai sekarang untuk biaya penggantian yang harus   dikeluarkan selama umur proyek. Contoh biaya penggantian komponen.
Nilai  sekarang  biaya  tahunan  yang  akan  dikeluarkan beberapa  waktu  mendatang  (selama  umur  proyek) dengan  jumlah  pengeluaran  yang  tetap  dihitung  dengan rumus sebagai berikut [13] :
P= A [ 1+𝑖 𝑛 −1
𝑖 1+𝑖 𝑛 ]  ……………….........    (16)
Dimana :
P    =    Nilai sekarang biaya tahunan selama umur proyek.
A   =    Biaya tahunan.
i     =    Tingkat diskonto
n    =    Umur proyek.
A          A          A         A        A               A
1           2           3          4         5         n = 20
P = ?

## Gambar.  1. Aliran kas
2.4.2    Faktor Diskonto [13, 14]
Faktor diskonto adalah faktor yang menerjemahkan    keuntungan  finansial  yang  diharapkan atau  biaya  pada    suatu  tahun  di  masa  yang  akan  datang ke  dalam nilai  sekarang,  adapun  rumus  faktor  diskonto adalah sebagai berikut :
𝐷 𝐹 = 1 1+𝑖 𝑛 ..................................    (17)
Dimana  : 𝐷 𝐹 =  faktor diskonto i    =   tingkat diskonto/tingkat bunga.
n    =   periode dalam tahun (jumlah tahun dari tanggal awal program  atau     kegiatan sampai tahun tertentu di masa depan).

## 2.4.3    Faktor Pemulihan Modal
Nilai tahunan (A) bila diketahui nilai sekarang (Pi) tingkat  suku  bunga  (i)  dan  periode  (n),  disebut  juga pemasukan kembali modal (capital recovery).
𝐴  =  𝑃𝑖 𝑖(1+𝑖) 𝑛
(1+𝑖) 𝑛 − 1 = 𝑃𝑖 𝑪𝑹𝑭
Faktor bunganya disebut dengan uniform series capital recovery factor (CRF) ;
CRF = 𝒊 𝟏+𝒊 𝒏 (𝟏+𝒊) 𝒏 − 𝟏 ……………………    (18)
Dimana :
CRF    =   Faktor pemulihan modal/ capital recovery factor (CRF). i        =   tingkat diskonto. n       =   periode dalam tahun (umur  investasi).
2.4.4     Biaya Energi ( Cost Of Energy/COE )
Biaya  energi    dari  PATS  diperhitungkan  dengan  rumus seperti berikut :
COE  = LCC  x CRF
A kWh ……...………… (19) Dimana ; COE     = Cost of energy atau biaya energi (Rp/kWh).
CRF      =    faktor pemulihan modal.
LCC      =   total biaya investasi  dan biaya operasi dan pemeliharaa.
A kWh      =   energi yang dihasilkan tahunan
(kWh/tahun).
2.4.5    Analisa Kelayakan Investasi [12 , 13]
2.4.5.1   Net Present Value
Untuk  menghitung  Net  Present  Value  digunakan rumus sebagai berikut :
NPV = 𝐍𝐂𝐅𝐭 𝟏+𝒊 𝒕 𝒏 𝒕=𝟏
- C ……...…     (20) Dimana : NCFt    =  Net Cash Flow periode tahun ke -1 sampai tahun ke –n
C       =  Investai awal i         =  tingkat diskonto n        =  periode dalam tahun (umur  investasi).
2.4.5.2   Discounted Payback Period (DPP) [13 , 14]
Rumus dari Discounted Payback Period adalah : DPP = n + [ (a-b)/c ] x 12 bulan ………...……  (21) Dimana :
n = tahun terakhir dimana arus kas belum bisa menutup initial investment a = jumlah initial investment (total investasi) b = jumlah kumulatif arus kas bersih yang telah di kalikan df sampai tahun   ke-n.
c = jumlah arus kas bersih yang telah di kalikan diskon faktor  tahun  ke-  n+1.
2.4.5.3    Tingkat  Pengembalian    Internal  ( Internal Rate of Return/IRR )
IRR = 𝑖 1 + ( 𝑁𝑃𝑉1 𝑁𝑃𝑉1 −𝑁𝑃𝑉2 )  x  ( 𝑖 2− 𝑖 1 ) ……(22)
Dimana ; IRR =     Internal rate of return (%) 𝑁𝑃𝑉 1 =     Net Present Value dengan tingkat bunga rendah (Rp).
𝑁𝑃𝑉 2 =     Net Present Value dengan tingkat bunga tinggi  (Rp).
𝑖 1 =    tingkat bunga pertama  (%) 𝑖 2 =    tingkat bunga kedua  (%).
3 Hasil  Penelitian
3.1   Kebutuhan Energi Untuk Suplai Air Panas Total  air  panas  pada  suhu  60 ˚ C  yang  digunakan dalam  satu  hari      pada  di  hotel  Dangau    =  16.410 liter/hari,  jika  asumsi  hunian  70  %  dari  jumlah  total kamar  ,  maka  kebutuhan  air  panas  dalam  satu  hari menjadi 70% x 16.410 liter/hari = 6601,516 liter/hari. Energi  thermal  yang  dibutuhkan  untuk  mensuplay  air panas untuk kebutuhan selama satu tahun, sebesar ; Q u =    240.698.588,35 Kj/tahun,  dikonversi  ke  dalam watt menjadi 66.860,72 kWh/tahun .

## 3.2    Menghitung  Energi  Thermal  yang  Dihasilkan Dari PATS
Energi  thermal  yang  dihasilkan  oleh  PATS tergantung  dari  besarnya  efisiensi  dari  kolektor,  Energi yang  disuplai  oleh  kolektor  merupakan  hasil  dari perkalian  efisiensi dengan  besarnya  insolasi  matahari, seperti  pada  rumus  (14),  hasil  perhitungan  selama setahun    besar  energi  yang  disuplay  oleh  kolektor 1.261,0387 kWh/m²/tahun .
3.3     Menghitung Jumlah Panel Kolektor PATS
Berdasarkan  perhitungan  yang  didapat bahwa kebutuhan  energi  untuk  suplai  air  panas  selama  satu tahun  adalah  66.860,72  kWh/tahun,  sementara  energi yang dibangkitkan oleh kolektor selama setahun adalah: 1.261,0387  kWh/m²/tahun,  dari  hasil  tersebut  dapat dicari luas kolektor yang harus dipasang :
A = 𝟔𝟔.𝟖𝟔𝟎,𝟕𝟐 𝒌𝑾 𝒉 /𝒕𝒂 𝒉 𝒖𝒏 𝟏.𝟐𝟔𝟏,𝟎𝟑𝟖𝟕 𝒌𝑾 𝒉 𝒎 ² .𝒕𝒂 𝒉 𝒖𝒏 = 53,02 m ²
Jika  luas  satu  unit  kolektor  = 2  m ²,  maka  jumlah kolektor yang dibutuhkan adalah ;
N = 𝟓𝟑,𝟎𝟐 𝒎² 𝟐𝒎² = 26,51  unit         =  27  unit
Total  luas kolektor  27 unit x 2 m ² =  54  m ² Jumlah tabung dengan kapasitas 300 liter dibutuhkan 13 unit,  masing-masing  tabung  dipasang  dua  unit  panel kolektor,  tabung  dengan  kapasitas  150  liter  dibutuhkan
satu  unit  panel  kolektor,  dengan  demikian  total  panel kolektor yang dibutuhkan 27 unit. Pemasangan instalasi PATS  direncanakan  seperti  pada  gambar  2  dan  gambar 3.
OK-1 OK-2
OK-3 OK-4 OK-5 OK-6 Lt-1 Lt-2 Lt-3 Lt-4 S-1 S-2 S-3 S-4 S-5
S-6 S-1 S-2 S-3 S-4 S-5 S-6 S-1 S-2 S-3 S-4
S-5 S-6 S-1 S-2 S-3 S-4 S-5 S-6 S-1 S-2 S-3 S-4
S-5 S-6
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5 S-6
Sumber : Hasil Penelitian .
Gambar 2. Instalasi pemipaan PATS kamar sayap kiri. L-1 L-2 L-3 L-4 OK-1 OK-2 OK-3 OK-4 OK-5 OK-6 OK-7 S-2 S-1
S-3
S-4
S-1 S-2
S-3 S-4 S-5
S-6 S-1
S-2 S-1
S-2 S-3 S-4
S-5 S-1 S-2
S-3 S-4 S-5 S-6 S-1
S-2
S-3 S-4 S-1
S-2 S-3 S-4 OK-8
Sumber : Hasil Penelitian.
Gambar 3. Instalasi pemipaan  PATS kamar sayap kanan.

## 3.4    Menghitung kWh Produksi PATS
Dari  perhitungan  telah  diketahui  bahwa  kWh produksi  tahunan  dari  PATS  adalah  1.261,0387 kWh/m²/tahun.  Dengan  menggunakan  panel  kolektor sebanyak 27 unit atau setara dengan 27 x 2 m ² =  54 m², maka kWh produksi PATS menjadi ;
1.261,0387  kWh/m²/tahun    x  54  m²  = 68.096,0898 kWh/tahun .
3.5    Menghitung  Biaya  Siklus  Hidup  ( Life  Cycle Cost/LCC )
Biaya  investasi  awal  PATS  meliputi  biaya-biaya, antara lain [15] ;
- Biaya untuk pembelian panel kolektor
- Biaya pembelian tabung
- Biaya pembelian pompa
- Rak penyangga panel
- Instalasi pemipaan untuk air panas dan air dingin.
Total biaya investasi  berdasarkan harga material pada saat penelitian = Rp. 553.986.820,00 Besarnya biaya pemeliharaan dan operasional  (M op ) per tahun dari PATS dapat dihitung sebagai berikut ; M op =  2 %  x Total biaya investasi (C). =   0,02 x Rp. 553.986.820,00/tahun =   Rp. 11.079.736,40/tahun.
Besarnya biaya penggantian komponen  (M pk) per tahun dari PATS dapat dihitung sebagai berikut ; M pk =    2 % x Total biaya investas (C). =  0,02 x Rp. 553.986.820,00/tahun =  Rp. 11.079.736,40/tahun.
Total biaya perawatan, operasional dan penggantian komponen menjadi ;
Rp. 11.079.736,40 + Rp. 11.079.736,40 = Rp. Rp. 22.159.472,80/tahun.
Total  biaya  operasional  dan    pemeliharaan  M op dan biaya  penggantian  komponen  M pk , biaya  tahunannya (A)    adalah  =  Rp.  Rp.  22.159.472,80/tahun,  dengan tingkat diskonto,  (i)  = 7,5 %  dan umur proyek  n = 20 tahun,  maka  dapat  dihitung nilai  sekarang    (P)  untuk biaya  operasional  dan    pemeliharaan  M op dan biaya penggantian  komponen  M pk ,    dihitung  dengan  rumus
(16) menjadi ;
P  =  Rp.  22.159.472,80 [[(1 +0,075) 20 -1]/0,075(1 + 0,075) 20 ]
P  =  Rp. 22.159.472,80 x 10,1945 P  =  Rp.  225.904.745,5. Jadi nilai sekarang  (P) untuk biaya operasional dan pemeliharaan M op serta biaya penggantian komponen M pk ; M op + M pk = Rp.225.904.745,5 Sehingga  biaya  siklus  hidup    ( LCC )  PATS  pada penelitian ini menjadi ; LCC  =  C + M op + M pk LCC  =  Rp. 553.986.820,00  +   Rp.  225.904.745,5. LCC  =  Rp. 779.891.565,5
3.6  Menghitung  Biaya  Energi  PATS  ( Cost  Of
Energy /COE) Faktor pemulihan
modal
(CRF)
untuk mengkonversikan  semua  arus  kas  biaya  siklus  hidup (LCC) menjadi serangkaian biaya tahunan, diperhitungkan dengan rumus (2-27)  sebagai berikut ;
CRF     =
CRF    =
CRF    =       0,098093 Energi yang  dihasilkan oleh kolektor adalah 1.261,0387 kWh/m².tahun,  sedangkan  kolektor  yang  digunakan sebanyak  27  unit  atau    setara  dengan  54  m²,  dengan demikian  energi  yang  dihasilkan  oleh  kolektor  selama setahun  =  1.261,0387Wh/m².tahun    x  54  m²  = 68.096,0898 kWh/tahun.
AkWh produksi tahunan  = 68.096,089  kWh/tahun. Berdasarkan hasil perhitungan LCC, CRF, dan produksi AkWh  tahunan  maka  besar  biaya  energi  (COE)  untuk PATS  yang  akan  dipasang  di  hotel  Dangau  adalah sebagai berikut :
COE      =
COE        = Rp . 779 .891 .565 ,5 tahun x 0,098093
68.096,089  kWh /tahun
COE = Rp. 1.123,44/kWh.
Jadi biaya energi PATS ( Cost Of Energy /COE)  = Rp. 1.123,44/kWh.

## 3.7    Analisa Kelayakan Investasi PATS
Arus kas masuk tahunan PATS yang akan dikembangkan di hotel Dangau dihitung dengan dua cara, yaitu ;
1. Dengan  kWh  produksi  tahunan  PATS  sebesar 68.096,0898  kWh/tahun,    dan    biaya  energi  sebesar Rp.  1.123,44/kWh,    maka  besar  arus  kas  masuk tahunan adalah ;
Rp. 1.123,44/kWh x  68.096,0898 kWh/tahun  =
Rp.76.501.871,12 /tahun.
2. Dengan  mengalikan  kWh  produksi  PATS  dan  tarif listri  PLN  Rp.1352/kWh,  ,    maka  besar  arus  kas masuk tahunan dengan kWh produksi tahunan PATS sebesar  68.096,089  kWh/tahun, adalah   ;
Rp.  1.352/kWh  x  68.096,089    kWh/tahun  =  Rp. 92.065.913,41/tahun.
3.  3.7.1    Net Present Value (NPV) Hasil perhitungan NPV menunjukkan hasil yang positif ( NPV > 1 ). Dari hasil ini bahwa pemasangan PATS di hotel Dangau layak untuk dilakukan.
3.7.2.   DPP Berdasarkan Biaya per unit Energi dan Biaya Tarif  PLN [12 , 13]
Biaya per unit energi dari hasil hitungan didapat DPP selama 19 tahun 12 bulan =  20 tahun, sedangkan berdasarkan tatif PLNdengan harga Rp.1352/kWh , didapat DPP selama 12 tahun 6 bulan. Dengan mengasumsikan kenaikan tarif PLN setiap tahun sebesar 5 % dari harga kWh sebesaRp.1.352/kWh, maka didapat DPP 8 tahun 11 bulan.

## 3.7.3   Internal Rate of Return (IRR)
Dengan  metode  perhitungan  coba-coba  (trial  and error)  guna  mendapat  nilai  IRR,  dengan  interpolasi antara  suku  bunga  7,5  %  dan  12  %,  dan  didapat  suku bunga  11,248    %.  Maka  didapat IRR  =  11,248  %  > MARR  =  7,5  %. Dengan  hasil  ini,  pemasangan  PATS sangat layak.
4.   Kesimpulan
1.  Dengan  insolasi    sebesar    5,0816    kWh/m²/hari,  atau setara dengan 1845 kWh/m 2 /tahun, maka penggunaan PATS sangat memungkinkan.
2. Energi  thermal  yang  dihasilkan  dari  PATS  yang terpasang  di  hotel  Dangau    sebesar  68.096,0898 kWh/tahun, biaya energi dari PATS ( Cost Of Energy /COE)  sebesar  Rp.  1.123,44/kWh,    dari  analisa ekonomis  didapat  Discount  Payback  Periode  (DPP) selama  20  tahun.    Dengan  harga  kWh  PLN berdasarkan  tarif  industry  (B2/TR)  sebesar  Rp. 1.352/kWh  didapatkan Discount  Payback  Periode (DPP)  selama  12  tahun  6  bulan,    dengan mengasumsikan  kenaikan  tarif  PLN  setiap  tahun sebesar 5 % dari harga kWh sebesar  Rp.1.352/kWh, maka  didapat Discount  Payback  Periode (DPP) selama 8 tahun 11 bulan.
3. Penggunaan Solar Water Heater yang bersumberkan dari  energi  thermal  matahari  dapat  menggantikan Electric  Water  Heater yang  bersumber  dari  energi listrik  PLN,  yang  berbasiskan  bahan  bakarnya  dari fosil yang  semakin langka dan mahal.

## Referensi :
[1]  Li  Hua  Programme  advisor  Novem,    Swentiboldstraat, China's solar thermal  industry : Threat or opportunity for European  companies?,  Annual  report  2000:  China  Solar Water Heater industry Development.
[2]    http://www.altestore.com/howto/Solar-Electric Power/Reference-  Materials/Solar-Insolation-Map- World/a43/(diakses tgl 22-05-2014).
[3] Media Komunikasi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral-ESDM-  Magazine          Edisi 04- 2012.
[4]    http://www.retscreen.net/ang/home.php
[5]    Duffie, J.A. and Beckman, W.A., Solar Engineering of Thermal  Processes, 4 nd Edition , John Wiley & Sons, 2013.
[6]    Owura  Kofi  Amoabeng, Assessing  The  Feasibility  Of  A Solar  Water    Heating    System  Based  On  Performance And  Economic  Analysis ,    A  Thesis  submitted  to  The School  of  Graduate  Studies  Kwame  Nkrumah  University of Science and Technology, Kumasi,   In partial fulfilment of  the  requirements  for  the  Degree  Master  Of  Science  in Mechanical  Engineering,    Department  of  Mechanical Engineering College of Engineering, August, 2012, Ghana.
[7]    Fabio  Struckmann, Analysis  of  a  Flat-plate  Solar Collector ,    Dept.  of  Energy      Sciences,  Faculty  of Engineering, Lund University, 2008,  Sweden.
.         [8]   Soteris A. Kalogirou, Solar thermal collectors and applications, Department of Mechanical Engineering, Higher Technical Institute, P.O. Box 20423, Nicosia 2152,
Cyprus, Received 18 June 2003; accepted 10 February
2004.
[9]  Clean  Energy  Project  Analysis  : Retscreen®Engineering & Cases  Textbook , Chapter ; Solar Water Heating Project
Analysis,  ISBN:  0-622-35674-8  ,  PDF  ©Minister  of Natural Resources, 2001 – 2004,   Canada.
[10]  Gary  Leonard  Fahy, An  analysis  of  the  feasibility    of using a Solar Water   Heating system  in a  Hotel: A Case Study, Dissertation towards partial fulfilment of the Degree of  Master  of  Science  in  Sustainable  Energy  Engineering, University of Cape Town,  2010.
[11]  Bassam Ahmed A.Abdel-Ghani, TECHNO-ECONOMIC EVALUATION  OF ELECTRIFICATION OF SMALL VILLAGES IN PALESTINE BY     CENTRALIZED    AND DECENTRALIZED PV SYSTEM , , Faculty of Graduate Studies, at An-Najah National University, Nablus, Palestine. 2008
[12]  I Dewa Ayu Sri Santiari, Studi Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga  Surya Sebagai Catu Daya Tambahan Pada Industri  Perhotelan  Di  Nusa  Lembongan  Bali ,  Program Magister  Studi  Teknik  Elektro,  Program  Pasca  Sarjana Universitas Udayana Denpasar, 2011.
[13]  Kodoatie,  Robert  J,  (1994),  Analisa  Ekonomi  Teknik Elektro,  Program  Pasca  Sarjana    Universitas  Udayana Denpasar,  2011.Teknik,  Edisi  1,  Biro  Penerbit  Fakultas Teknik, UNDIP, Semarang.
[14]  I Nyoman Pujawan, Ekonomi Teknik , Cetakan  kedua 2009, Institut Teknologi   Sepuluh Nopember, , Penerbit Guna Widya.
[15]  http://www.wikawaterheatercenter.com
[16]  SNI  03-7065-2005,  Standar  Nasional  Indonesia, Tata Cara Perencanan  Sistem Plambing .

## Biografi :
Abu  Bakar ,  lahir  di  Pontianak  pada  tanggal  28  April 1962. Menempuh pendidikan SDN 4 Pontianak, SLTPN 6  Pontianak,  SMUN  3  Pontianak,  S-1  Teknik  Listrik  di Universitas  Tanjungpura  Pontianak,  dan  lulus Prodi Manajemen Energi, Magister Teknik Elektro Universitas Tanjungpura  Pontianak  tahun  2016 .  Sejak  tahun  1994 sampai  sekarang    bekerja  sebagai  Staf  Pengajar  pada Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Pontianak.