UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Proyectos de Ingeniería

NOMBRE: Oscar Manuel Chávez Delgado

CÁTEDRA: Proyectos de Ingeniería

CATEDRÁTICO: Dr. Aníbal Jesús Salazar Mendoza

CICLO: 10° CICLO

CÓDIGO: 110469D

Lambayeque noviembre de 2015

PRACTICA CALIFICADA DE PROYECTOS EN INGENIERIA

1.- El Jefe de Mantenimiento de una empresa de transportes , tiene que decidir entre cambiar o no las unidades vehiculares con las que cuenta , como primera alternativa tiene a quedarse con la actual Unidad , que le implica un costo de oportunidad de US $ 60,000 ( Precio de venta de la actual unidad ) y afrontar un costo de operación de US $ 95,000 al año ( Costo de combustible + Costo de Personal + Costo de Mantenimiento + Costo de Confiabilidad ) , frente a la alternativa de adquirir una nueva unidad a un costo de US $ 175,000 y un costo anual de US $ 75,000 al año , Considerar una vida util de 10 años y para el vehiculo nuevo un valor residual de US $ 35,000 , considerar una tasa de descuento del 12 % al año.

Solución:

ALTERNATIVA 1

COSTOTOTAL EQUIVALENTE=COSTOOPORTUNIDAD+COSTOOPERACION∗( (1+i )n−1i∗(1+i)n )

COSTOTOTALEQUIVALENTE=60000+95 000∗( (1+0.12 )10−10.12∗(1+0.12)10)

COSTOTOTALEQUIVALENTE=596771.18

ALTERNATIVA 2

COSTOTOTALEQUIVALENTE=COSTOOPORTUNIDAD+COSTOOPERACION∗( (1+i )n−1i∗(1+i )n )−VALORRESIDUAL(1+i )n

COSTOTOTALEQUIVALENTE=175000+75000∗( (1+0.12 )10−10.12∗(1+0.12 )10 )− 35000

(1+0.12 )10

$60000 $95000

10 AÑOS

$175000 $75000

10 AÑOS

$35000

COSTOTOTALEQUIVALENTE=587497.6639

Resultado:

Si comparamos ambos resultados, llegamos a la conclusión de que en el tiempo determinado (10 años), es más factible que el jefe de mantenimiento de la empresa realice la compra de una flota de vehículos nuevos, ya que generan menor costo equivalente en el plazo estipulado, por otro lado técnicamente es más recomendable reemplazar la flota ya que las actuales normas de calidad exigen mejores estándares de servicio.

2.- Un Profesor Universitario del Régimen Laboral 20530 ( Es decir trabaja y aporta 21 años , pues le reconocen como años de servicio 4 años ) , los últimos cinco años de servicio los pasa como congresista de la república , es decir como ganaba un promedio de S./ 2,000.00 al mes , durante 16 años aporta mensualmente S./ 260.00 al mes ( 13 % de sus ingresos ) al Sistema Nacional de Pensiones , para pasar aportar los últimos cinco años un promedio de S./ 2,600.00 al mes ( el 13 % de los S./ 20,000.00 al mes que gana), se espera que reciba pensión de Jubilación como Congresista por un periodo de 20 años ( Considerando que no deja viuda o Hijos menores de 18 años ) Cual es la Rentabilidad de esta operación en términos anuales.

Solución:

Datos:

DOCENTE 16 AñosCONGRESISTA 5 AñosTotal 21 Años

TIEMPO TOTAL DE TRABAJO

DOCENTE 16 AñosCONGRESISTA 4 AñosTotal 20 Años

TIEMPO RECONOCIDO DE TRABAJO

Situación T. trabajo (Años) T. trabajo reconocido Sueldo Aporte SNP Aporte mes Aporte totalDOCENTE 16 16 2000.00 13% 260.00 49920.00CONGRESISTA 5 4 20000.00 13% 2600.00 156000.00Total 21 20 205920.00

TIEMPO RECONOCIDO DE TRABAJO

De acuerdo a la ley 20530 en sus artículos 5 y 7 menciona lo siguiente:

Artículo 5°.- Si las remuneraciones Pensionables hubieran sido aumentadas al trabajador en cincuenta por ciento o más dentro de los últimos sesenta meses, o entre

treinta o cincuenta por ciento, dentro de los últimos treinta y seis meses, la pensión será regula en base al promedio de la remuneraciones pensionables percibidas en el periodo correspondientes a los últimos sesenta o treinta y seis meses, en su caso. Si el trabajador resultare comprendido en las dos citaciones anteriores indicadas, se tomará promedio mayor.

Artículo 7°.- las remuneraciones pensionables y las pensiones, están afectas al descuento para pensiones de acuerdo a la escala siguiente:

CONCEPTOhasta s/. 10000.00 8 %Por exeso de S/. 1000.00 hasta S/. 20000.00 12 %Por exceso de S/. 20000.00 15 %

Porcentaje

Las pensiones no renovables suspendidas y las no renovables de sobreviviente, no están afectas a los descuentos para pensiones. Los adeudos serán reintegrados con cargo a la pensión.

Según lo estipulado en la ley 20530 en sus artículos 5 en nuestro caso se da un incremento del sueldo del trabajador en más de un 50% dentro de los últimos 60 meses o 5 años, con lo cual nos indica q debemos regularlo en base al promedio de las remuneraciones percibidas en el periodo correspondiente a estos últimos 60 meses o 5 años.Como de los 5 años trabajados como congresista solo han sido reconocidos 4 de ellos, el promedio abarca un año de sus labores como docente.Entonces la pensión promedio regulada (PPR) será:

PPR= (scongresista*48+Sdocente*12)/60

Donde: Sdocente : Sueldo como docente.scongresista :Sueldo como congresista.

PPR= (20000*48+2000*12)/60PPR = 16400

Según lo estipulado en la ley 20530 en sus artículos 7 hacemos el descuento correspondiente a un 12%.

Descuento = 12%( PPR)Descuento =0.12*16 400.00Descuento =1968.00

Pensión mensual (PM):PM = PPR - DescuentoPM = 16 400.00 - 1968.00PM = 14 432.00

Rentabilidad en términos anuales = PM *12 = S/. 173184 .003.- En una ciudad de la Sierra del Perú, se tiene la alternativa de reemplazar las termas Eléctricas, por termas solares, como una vía de reducción de los costos de energía eléctrica, se desea Verificar la conveniencia de esta alternativa bajo las siguientes premisas:El costo de una Terma Solar es de US $ 2,000.00, su costo de operación es de US $ 40.00 al año, con una vida útil económica de 10 años y se tiene la certeza que por los coeficientes de radiación solar y las horas diarias que dura esta, se garantiza su operatividad., es decir se tendrá agua caliente en la cantidad deseada en momento deseado y a la temperatura deseada. La alternativa es una Terma Eléctrica, cuyo costo es de US $ 150.00, su costo de operación, básicamente por el costo de Electricidad, para una Potencia de 1,500 Watts, durante 1.0 Hora al día, 250 días al año , con un costo de 0.09 US $ / Kwhr. ( el pueblo ya está dentro del Sistema Interconectado Nacional y trabaja con energía Hidroeléctrica y Térmica ), más el 18 % de IGV, mas US $ 5.00 al año por Mantenimiento y una vida útil de 25 años .Cuál es la alternativa más conveniente, si la tasa de interés o de descuento es del 12 % anual. Cuál sería la alternativa si se aumenta la vida útil de la Terma solar a 15 años, pero a la vez el sistema interconectado aplica una nueva escala del FOSE y el costo de la Energía Eléctrica Disminuye a 0.08 US $ / Kwhr. Considerar que el año probable que esto ocurra es el 2019.

Solución:

CASO 1

ALTERNATIVA 1

TERMA SOLAR

COSTO (Crs) $ 200000%COSTO DE OPERACIÓN ANUAL (Cop) $ 4000%Vida Util economica (años) 1000%Tasa de interes anual 12%

TERMA SOLAR

ALTERNATIVA 2

TERMA ELECTRICA

COSTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO (COP)

Potencia (Kw) 1.5Horas de uso diario 1.00Dias de uso al año 250.00Costo de electricidad 0.09 $/KwIGV 18%Costo de mantenimiento $ 5.00

TERMA ELECTRICA

COP=( CONSUMOELECTRICO ANUAL)+ (IGV )+(MANTENIMIENTO )

COP=(1.5∗1∗250∗0.09 )+(18 %∗(1.5∗1∗250∗0.09 ) )+(5 )

COP=$44.825

Puesto que las 02 alternativas tienen vidas diferentes deben compararse con su MCM que es 50 (10 y 25)

ALTERNATIVA 1

CT 1=2000+ 2000(1+0.12)10 +

2000(1+0.12)20 +

2000(1+0.12)30 +

2000(1+0.12)40 +12*

(1+0.12 )50−10.12∗(1+0.12)50

CT 1=$3039.183429

$ 220 $ 220 $ 220 $ 220 $ 220

CT1=?

$ 14

1 2 … 50

Costo (Cte) $ 150.00Costo de operación anual (Cop) $ 44.825Vida útil economica (años) 25Tasa de interes anual 12%

TERMA ELECTRICA

ALTERNATIVA 2

CT 2=150+ 150(1+0.12)25 +44.825*

(1+0.12 )50−10.12∗(1+0.12)50

CT 2=$531.07264

Observamos los resultados obtenidos y se concluye que la alternativa de menor costo es la alternativa 2, por lo tanto para este caso es conveniente utilizar TERMAS ELECTRICA.

CASO 2

ALTERNATIVA 1

Costo (Cts) $ 2000.00Costo de operación anual (Cop) $ 40.00Vida útil economica (años) 15Tasa de interes anual 12%

TERMA SOLAR

ALTERNATIVA 2

COSTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO (COP)

Potencia (Kw) 1.5Horas de uso diario 1Días de uso al año 250Costo de electricidad 0.08 $/KwIGV 12%Costo de mantenimiento anual $ 5.00

TERMA ELECTRICA

COP=( CONSUMOELECTRICO ANUAL)+ (IGV )+(MANTENIMIENTO )

$ 110 $ 110

CT2=?

$ 45.16251 2 … 50

COP=(1.5∗1∗250∗0.08 )+(18 %∗(1.5∗1∗250∗0.08 ))+ (5 )

COP=$40.4

Costo (Cte) $ 150.00Costo de operación anual (Cop) $ 40.4Vida útil economica (años) 25Tasa de interes anual 12%

TERMA ELECTRICA

Puesto que las 02 alternativas tienen vidas diferentes deben compararse con su MCM que es 75 (15 y 25)

ALTERNATIVA 1

CT 1=2000+ 2000(1+0.12)15 +

2000(1+0.12)30 +

2000(1+0.12)40 +

2000(1+0.12)60 +12*

(1+0.12 )75−10.12∗(1+0.12)75

CT 1=$2555.8497

ALTERNATIVA 2

$ 220 $ 220 $ 220 $ 220 $ 220

CT1=?

$ 14

1 2 … 75

$ 110 $ 110

CT2=?

$ 36.23751 2 … 75

15 30 45 60

25 50

$ 110

CT 2=150+ 150(1+0.12)25 +

150(1+0.12)50 +40.4*

(1+0.12 )75−10.12∗(1+0.12)75

CT 2=$495.4381

RESULTADOS

Observamos los resultados obtenidos y se concluye que la alternativa de menor costo es la alternativa 2, por lo tanto para este caso es conveniente utilizar TERMAS ELECTRICAS. El costo total de las termas electricas disminuyo debido a la baja del precio de la electricidad, si embargo al aumentar el tiempo de vida de las termas solares tambien hizo disminuir su costo total y siendo menor que de las termas electricas lo que hacen que sea la opcion mas conveniente.

4.- El alcalde del Caserío de Chilasque, distrito de Cañaris, ante la alternativa de electrificar su caserío, dispone de las siguientes alternativas:Primera Alternativa : Electrificar con un Grupo Electrógeno de 70 KW de Potencia de Operación , a un costo de adquisición de US $ 51,000.00 , el cual tiene una vida útil esperada de 10 años , un costo anual de combustible de US $ 44,810.00 ( Precio Galón de D2 US $ 4.50 , una eficiencia total del 38 % y 248,200 Kw-Hr al año – 60 Kw Máxima demanda en Horas Punta y 20 Kw Máxima demanda en horas fuera de Punta ) , a lo cual debemos de añadir un costo de Mantenimiento de US $ 1,300.00 al año.Segunda Alternativa : Electrificar con una Central Hidroeléctrica ( Central propiamente dicha , mas línea de Trasmisión al Pueblo ) , de una Potencia garantizada de 70 KW , durante todo el año y que responda al diagrama de carga del Pueblo , a un costo de US $ 155,000 , el cual tiene una vida útil Económica esperada de 50 años, un costo anual de Mantenimiento de US $ 3,000.00 . De acuerdo a estudios realizados por el Banco Central de Reserva, se espera un interés promedio de 12 % al año en los próximos 10 años y del 11 % para los años siguientes. Pero de acuerdo con informaciones proporcionadas por la Dirección Ejecutiva de Electrificación Rural del MEM, el caserío de Chilasque está incluido en el PSE Carhuaquero IV, para dentro de Cinco años (Año 2,020), lo cual permitirá el abastecer el total de la carga con un total de US $ 9,700.00 al año. Cuál es la mejor alternativa que tiene el alcalde de Chilasque. Porque no se considera en ambas alternativas el costo de la Red Secundaria y las acometidas Domiciliarias.

Solución:

De acuerdo con el enunciado anterior calcularemos los costos anuales para cada una de las

alternativas (grupo electrógeno, central hidroeléctrica y el PSE Carhuaquero IV en el año

2014), para después comprar dentro de las condiciones del anunciado. Claro está que el año

de referencia para estas comparaciones es el año 2006. Y dar al señor alcalde del Caserío De

Chilasque, la alternativa correcta para la electrificación de caserío de Chilasque.

I1

RMA

RA n= 10 años

I1 I2

RMB n=50 años

RB

Relación de datos de las alternativas de electrificación:

PRIMERA ALTERNATIVA: GRUPO ELECTROGENO (GE)

Costo de adquisición del GE Pge US $ 51000.00Costo anual de combustible y mantenimiento del GE Rge US $ 44810.00Vida útli del GE en años Nge 10 añosInteres promedio anual i 0.12 0.12 (*)

GRUPO ELECTROGENO GE

(*)En cuanto al interés; para esta alternativa está dentro de los estudios realizados por el BCR ya que su vida útil es de 10 años.

SEGUNDA ALTERNATIVA: CENTRAL HIDROELECTRICA (CH)

Costo de adquisición del CH Pce US $ 155000.00Costo anual de combustible y mantenimiento del CH Rce US $ 3000.00Vida útli del CH en años Nce 10 añosInteres promedio anual i 0.12 0.12 (*)

CENTRAL HIDROELECTRICA (CH)

(**)El interés para esta alternativa de electrificación con una central hidroeléctrica depende del estudio del banco central de reserva que a los primeros 10 años se trabajara con un interés promedio de 12% y los siguientes 50 años de vida útil económica de la CH serán con el 11% de interés promedio anual.

TERCERA ALTERNATIVA: PSE CARHUAQUERO III (PSEC).

Como se especifica, este PSEC entrara a partir del 2012 abasteciendo toda la carga con un costo total de:

RT (PSEC)= US $9,700.00 al año

De acuerdo con las ecuaciones de comparación de costos anuales que se cumplen cuando n A

≠n B y además n A ‹ n B tenemos:

………………………………Alternativa A

……………………………Alternativa B

Entonces llamaremos a la alternativa de Electrificar con el Grupo Electrógeno; alternativa

A, la segunda opción la de Electrificar con una Central Hidroeléctrica como la alternativa

B y la alternativa C pero a partir del tercer año será la electrificación con el PSE

Carhuaquero IV.

RT (¿ )=44810.00+( (1+0.12 )10∗0.12(1+0.12 )10−1 )∗51000.00

RT (¿ )=US $53836.192

Un primer cálculo para el interés de 12% en los primeros 10 años y después otro calculo

con el 11% para los otros 50 años. Así el cálculo se ha separado en P T(CH1) para el primer

caso y PT(CH2) para el segundo caso. Sumando los dos resultados y teniendo un costo total

para cada año.

RT (CH 1)=RTB=3000.00+( (1+0.12 )10∗0.12(1+0.12 )10−1 )∗155000.00=30432.545

RT (CH 1)=RTB=3000.00+( (1+0.11)50∗0.11(1+0.11 )50−1 )∗155000.00=20142.883

RT(CH)= 30432.545 + 20142.883 = US $ 50575.428

Está claro que por el mayor tiempo de vida útil económica de la central hidroeléctrica y su

bajo costo de mantenimiento; tiene un costo anual total menor que el costo anual total de

electrificar con el grupo electrógeno.

La mejor alternativa que tiene el alcalde del Caserío de Chilasque, para electrificar el

caserío de Chilasque es la de optar por la central hidroeléctrica para los tres primeros años

por menor costo anual en comparación con el grupo electrógeno. Para después de estos

tres años interconectarse con el PSE Carhuaquero IV que abastecerá al caserío de

Chilasque el total de la carga con un total de US $ 9700.00 al año que es mucho mayor

que las alternativas anteriores.

En cuanto a la consideración del costo de la red secundaria y las acometidas porque

solamente se está hablando de generación de energía eléctrica y se está haciendo la

comparación de máquinas que producen energía y no estamos teniendo en cuenta la

distribución de energía.