Planilha de Custo do Ar Comprimido

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Plan1
			Custo do AR comprimido para um compressor acionado por motor elétrico
	
	I- Generalidades
	Basicamente podemos dividir os custos por m³ de AR comprimido em fixos e variáveis, compostos pelos seguintes itens:
	
	Custos fixos:
	a) Depreciação do equipamento
	b) Depreciação das construções necessárias ao abrigo do compressor e seus acessórios
	c) Retorno sobre o capital investido
	d) Despesas com supervisão
	
	Custos variáveis:
	a) Manutenção
	b) Energia consumida
	c) Óleos lubrificantes
	d) Água de resfriamento
	
	Desenvolveremos mosso cálculo adotando três compressores como exemplo, classificados de acôrdo com suas capacidades,
	conforme a tabela abaixo:
	
				Compressor
				A		B		C
	Descarga livre padrão (m³/min)			7		16		35
	Potência absorvida (CV)			55.3		112		231
	Potência do motor elétrico (CV)			60		125		250
	Preço do equipamento (R$)			R$ 35,000.00		R$ 84,000.00		R$ 160,000.00
	Tempo de depreciação (Anos)			8		15		15
	
	Considerando como equipamento compressor os seguintes elementos:
	Bloco compressor, motor elétrico, polia, jogo de correias, chave de partida, resfriador posterior, separador de condensado, reservatório,
	chumbadores, bomba de água e chave para o motor da bomba de água.
	No cálculo dos custos fixos adotaremos o método de depreciação linear, tendo em vista sua simplicidade.
	
	II- Custos fixos
	
	a) Depreciação do equipamento
	A depreciação anual é dada por:
			Onde:	C - Capital investido (R$)
				L - Valor residual (R$)
				n - Periodo da depreciação em anos
	
	Para efeito de cálculo adotaremos um periodo de depreciação igual a vida econômica do equipamento, ou seja, oito anos para
	compressores do tipo A e quinze anos para compressores do tipo B e C.
	Assumiremos, também, que o valor residual ao fim do periodo de depreciação, seja nulo, apenas para facilitar o cálculo.
	Aplicando (1) para os três compressores, podemos resumir os resultados na tabela abaixo:
	
				Compressor
				A		B		C
	Capital investido (R$)			R$ 35,000.00		R$ 84,000.00		R$ 160,000.00
	Depreciação anual (R$)			R$ 4,375.00		R$ 5,600.00		R$ 10,666.67
	
	b) Depreciação das construções necessárias ao abrigo do compressor e seus acessórios
	Iniciaremos o cálculo da depreciação com o estudo individual dos principais itens que influenciam os custos de construção.
	Vamos admitir que seja necessária a construção de uma casa para os compressores, sendo obedecida a planta padrão fornecida
	pela Atlas Copco; assumiremos os seguintes preços:
	
	Fundações: Pedra R$ 27,00/m³; cimento R$ 8,00/saco de 50 Kg; areia R$ 14,00/m³; madeira (quando for necessára a utilização de
		formas para concretagem da base) R$ 64,00/m³ de fundação; mão de obra R$ 30,00/m³ de fundação.
	
	Área construida: Adotamos R$ 200,00/m² de área construida, apenas como exemplo, pois esse valor é variavel conforme o tipo de
		construção
	
	Tubulações: Levaremos em conta a tubulação e acessórios, compreendidos entre a saída do compressor e o reservatório, conforme
		tabelas:
	
				Compressor
				A		B		C
	Diametro da tubulação (Pol)			2"		4"		5"
	Preço dos tubos (R$/Kg)			R$ 1.59		R$ 1.80		R$ 1.80
		(R$/m)		R$ 8.20		R$ 20.70		R$ 26.80
	Preço das curvas (R$/unit.)			R$ 3.30		R$ 17.40		R$ 51.00
	Preço das válvulas (R$/unit.)			R$ 125.00		R$ 390.00		R$ 1,000.00
	
	Composição de preços:			Compressor
				A		B		C
	Tubulação (m)			6.5		4		3
			Total (R$)	R$ 53.30		R$ 82.80		R$ 80.40
	Válvulas (Unit.)			1		1		1
			Total (R$)	R$ 125.00		R$ 390.00		R$ 1,000.00
	Curvas (Unit.)			4		5		3
			Total (R$)	R$ 13.20		R$ 87.00		R$ 153.00
	Total (R$)			R$ 191.50		R$ 559.80		R$ 1,233.40
	Preço médio por metro (R$)			R$ 29.46		R$ 139.95		R$ 411.13
	
	Generalizando, podemos dizer que para compressores do tipo A as tubulações representam 8% do preço do reservatório; para
	os tipos B e C, teremos 12% e 20%, respectivamente.
	
	Instalação elétrica: Consideramos a fiação compreendida entre a chave de partida e o motor elétrico, conforme tabela abaixo; os
			fios foram especificados a partir das potências dos motores, admitindo-se aproximadamente 5,0 metros de fio
			por fase.
	
				Compressor
				A		B		C
	Cabo			# 2		4/0		500 NCM
	Preço por metro (R$/m)			6.91		21.4		50.86
	Comprimento total 3 fases (m)			15		15		15
	Custo total dos cabos (R$)			R$ 103.65		R$ 321.00		R$ 762.90
	% em relação ao preço do motor			2		4		4
	
	Podemos então a partir dos dados anteriores, calcular a depreciação das instalações, cálcule esse feito, também, através da fórmula
	(1), lembrando, apenas que o periodo de depreciação para este caso é de 50 anos; ainda aqui consideraremos valor residual igual a
	zero. Em muitos casos não se leva em consideração a parcela apresentada por essa depreciação. Para facilitar o cálculo, vamos
	sintetizar os dados na tabela abaixo
	
				Compressor
	Fundação			A		B		C
	Volume médio por máquina (m³)			1.2		1.9		5.3
	Custo médio por m³ (R$/m³)			R$ 180.00		R$ 180.00		R$ 180.00
	Custo total por máquina (R$)			R$ 216.00		R$ 342.00		R$ 954.00
	
	Área construida
	Área média por máquina (m²)			13		19.2		22
	Custo médio por m² (R$/m²)			R$ 200.00		R$ 200.00		R$ 200.00
	Custo total por máquina (R$)			R$ 2,600.00		R$ 3,840.00		R$ 4,400.00
	
	Instalação elétrica
	Comprimento requerido total (m)			15		15		15
	Custo médio por metro (R$/m)			R$ 6.91		R$ 21.40		R$ 50.86
	Custo total (R$)			R$ 103.65		R$ 321.00		R$ 762.90
	
	Tubulações
	Comprim. médio por máquina (m)			6.5		4		3
	Custo médio por metro (R$/m)			R$ 29.46		R$ 139.95		R$ 411.13
	Custo total (R$)			R$ 191.50		R$ 559.80		R$ 1,233.40
	
	Agrupando os custos totais teremos o capital investido na instalação.
	
	Fundação (R$)			R$ 216.00		R$ 342.00		R$ 954.00
	Área construida (R$)			R$ 2,600.00		R$ 3,840.00		R$ 4,400.00
	Instalação elétrica (R$)			R$ 103.65		R$ 321.00		R$ 762.90
	Tubulações (R$)			R$ 191.50		R$ 559.80		R$ 1,233.40
	TOTAL (R$)			R$ 3,111.15		R$ 5,062.80		R$ 7,350.30
	Tempo de depreciação (Anos)			50		50		50
	Depreciação anual (R$)			R$ 62.22		R$ 101.26		R$ 147.01
	
	c) Retorno sobre o capital investido
	O retorno sobre o capital investido é dada por:
				Onde:	C - Capital inicial (R$)
					I - Taxa de retorno desejada (R$)
					n - Periodo da depreciação em anos
					L - Valor residual
	
	Em nosso exemplo, consideraremos valor residual nulo e taxa anual de retorno igual a 24%.
	
				Compressor
				A		B		C
	Retôrno sobre equipamento (R$)			R$ 4,725.00		R$ 10,752.00		R$ 20,480.00
	Instalações (R$)			R$ 380.80		R$ 619.60		R$ 882.00
	TOTAL (R$)			R$ 5,105.80		R$ 11,371.60		R$ 21,362.00
	
	d) Despesas com supervisão
	Para a máquina A, tendo em vista seu pequeno porte, podemos supor não existir um elemento cuja função especifica seja a de
	supervisionar somente o compressor; em instalações que empregam máquinas com esta capacidade, normalmente o encarregado
	pela supervisão do compressor, também tem sob sua responsabilidade outros equipamentos.
	Admitiremos que 20% de seu tempo de trabalho seja empregado na supervisão de um compressor. A despesa com supervisão
	sera dada por:
				Onde:	S - Salario mensal (R$) =>				R$ 400.00
					E - Encargos sociais =>				1.83
					M - nº de meses trabalhados por ano =>				12
					D - % de tempo na supervisão da máquina =>				0.2
	
	Teremos para o compressor A:			R$ 1,756.80	por ano com supervisão.
	
	Os compressores B e C, normalmente são empregados em grandes instalações indústriais, onde podemos admitir que haja um
	ou mais elementos com tempo integral para supervisionar os compressores. Teremos então:
	
			Onde:	S - Salario mensal de 2 funcionários(R$) =>				R$ 800.00
				E - Encargos sociais =>				1.83
				M - nº de meses trabalhados por ano =>				12
				N - nº total de máquinas =>				4
	
	Teremos para os compressores B e C:				R$ 4,392.00	por ano com supervisão.
	
	Resumo dos custos anuais fixos			Compressor
				A		B		C
	Depreciação (equipamentos)			R$ 4,375.00		R$ 5,600.00		R$ 10,666.67
	Depreciação
(instalações)			R$ 62.22		R$ 101.26		R$ 147.01
	Retorno sobre o capital			R$ 5,105.80		R$ 11,371.60		R$ 21,362.00
	Despesa com supervisão			R$ 1,756.80		R$ 4,392.00		R$ 4,392.00
	TOTAL			R$ 11,299.82		R$ 21,464.86		R$ 36,567.67
	
	III- Custos variáveis
	
	Número de horas trabalhadas: consideraremos o compressor trabalhando 8 horas por dia, 22 dias no mês e 12 meses no ano
	teremos:
			Onde:	H - Horas trabalhadas			8
				D - Dias trabalhados			22
				M - Número de meses trabalhados			12
	
	Teremos então:		2112.00	horas
	
	a) Gastos com manutenção
	Na tabela abaixo relacionamos os gastos médios em manutenção, para cada tipo de máquina, durante o periodo de um ano.
	Estes dados referem-se a valores médios obtidos através de levantamento, admitindo-se o compressor de boa procedência.
	
				Compressor
				A		B		C
	Manutenção (R$)			R$ 500.00		R$ 600.00		R$ 200.00
	
	b) Gastos com energia consumida
	Para que se possa determinar os gastos decorrentes do consumo de energia pelo compressor, devemos antes de mais
	nada classificar as instalações de acordo com o consumo total, em pequenas, médias e grandes, conforme limites
	mencionados na tabela abaixo:
	
	Instalação			Pequena *	Média *	Grande **
	Consumo total mensal (Kwh)			até 50.000	de 50.000	acima de
					até 150.000	150,000
	Custo médio do Kwh (R$)			R$ 0.12	R$ 0.11	R$ 0.07
	
	* Fornecimento em 13.200 V
	** Fornecimento em 88.000 V
	
	Adimitiremos que os três tipos de compressores trabalhem em um regime de 75% do tempo total em plena carga. O cálculo
	do consumo anual de energia (Kwh) é feito por:
	
			Onde:	P - Potência absorvida (CV)
				Fat - Fator de coreção
				T - Tempo de trabalho em lena carga (%)
				H - Número de horas trabalhadas no ano
	
	Compressor		Consumo anual de energia em Kwh
	A		64,382
	B		130,395
	C		268,939
	
	Portanto, o custo médio anual de energia consumida, para cada um dos compressores, conforme o tamanho da inatalação,
	pode ser resumido nas seguintes alternativas tabeladas abaixo:
	
	O custo médio anual de energia consumida é dado por:
	
	
	
			Compressores
	Instalação		A		B		C
	Pequena		R$ 7,725.90		R$ 15,647.39		R$ 32,272.73
	Média		R$ 7,082.07		R$ 14,343.44		R$ 29,583.34
	Grande		R$ 4,506.77		R$ 9,127.64		R$ 18,825.76
	
	c) Gastos com óleo lubrificante
	Para efeito de cálculo, podemos admitir o consumo médio de óleo lubrificantes os seguintes valores:
	Compressor A: 0,030 1/8 h de trabalho por m³/min
	Compressores B e C: 0,015 1/8 h de trabalho por m³/min
	
	O consumo anual é dao por:
				Onde:	Y - Consumo especifico de cada compressor
					Q - Descarga livre padrão (m³/min)
					T - Tempo de horas trabalhadas
	
				Compressor
				A		B		C
	Consumo anual (L)			55.44		63.36		138.60
	
	Gasto anual com óleo lubrificante é dado por:				Custo do óleo	R$ 1.05
	
	
				Compressor
				A		B		C
	Consumo anual de óleo (R$)			R$ 58.21		R$ 66.53		R$ 145.53
	
	d) Gastos com água de resfriamento
	Compressores até a capacidade próximas a do tipo A têm resfriador intermediário refrigerado a Ar; compressores dos
	tipos B e C têm tanto o resfriador intermediário como o posterior refrigerados a água.
	O consumo total anual com água de resfriamento é dado por:
	
			Onde:	C hora - Consumo horário (m³/h)
				T - Tempo de horas trabalhadas
	
	Admitimos que não haja recirculação de água
	
	Custo da água:		R$ 0.20	por m³.
	
				Compressor
				A		B		C
	Compressor (m³/h)			0		1.0		2.5
	Resfriador posterior (m³/h)			1.2		1.5		1.5
	Consumo horario total (m³/h)			1.2		2.5		4
	Consumo total anual (m³)			2,534		5,280		8,448
	Gasto anual de água (R$)			R$ 506.88		R$ 1,056.00		R$ 1,689.60
	
	Resumo dos custos variáveis			Compressor
				A		B		C
	Manutenção			R$ 500.00		R$ 600.00		R$ 200.00
	Água de resfriamento			R$ 506.88		R$ 1,056.00		R$ 1,689.60
	Óleo lubrificante			R$ 58.21		R$ 66.53		R$ 145.53
	
	Energia consumida		Pequeno	R$ 7,725.90		R$ 15,647.39		R$ 32,272.73
			Médio	R$ 7,082.07		R$ 14,343.44		R$ 29,583.34
			Grande	R$ 4,506.77		R$ 9,127.64		R$ 18,825.76
	
	TOTAL (R$)		Pequeno	R$ 8,790.99		R$ 17,369.91		R$ 34,307.86
			Médio	R$ 8,147.16		R$ 16,065.96		R$ 31,618.47
			Grande	R$ 5,571.87		R$ 10,850.17		R$ 20,860.89
	
	IV- Resumo dos gastos anuais
	
				Compressor
				A		B		C
	Depreciação equip.			R$ 4,375.00		R$ 5,600.00		R$ 10,666.67
	Instalação			R$ 62.22		R$ 101.26		R$ 147.01
	Retorno sob equip.			R$ 4,725.00		R$ 10,752.00		R$ 20,480.00
	Instalação			R$ 380.80		R$ 619.60		R$ 882.00
	Supervisão			R$ 1,756.80		R$ 4,392.00		R$ 4,392.00
	TOTAL CUSTOS FIXO			R$ 11,299.82		R$ 21,464.86		R$ 36,567.67
	Manutenção			R$ 500.00		R$ 600.00		R$ 200.00
	Óleo lubrificantes			R$ 58.21		R$ 66.53		R$ 145.53
	Água de resfriamento			R$ 506.88		R$ 1,056.00		R$ 1,689.60
	Energia consumida		Pequeno	R$ 7,725.90		R$ 15,647.39		R$ 32,272.73
			Médio	R$ 7,082.07		R$ 14,343.44		R$ 29,583.34
			Grande	R$ 4,506.77		R$ 9,127.64		R$ 18,825.76
	Total custo variável		Pequeno	R$ 8,790.99		R$ 17,369.91		R$ 34,307.86
			Médio	R$ 8,147.16		R$ 16,065.96		R$ 31,618.47
			Grande	R$ 5,571.87		R$ 10,850.17		R$ 20,860.89
	TOTAL ANUAL		Pequeno	R$ 20,090.81		R$ 38,834.77		R$ 70,875.54
			Médio	R$ 19,446.99		R$ 37,530.82		R$ 68,186.14
			Grande	R$ 16,871.69		R$ 32,315.03		R$ 57,428.56
	
	V- Custo anual por m³ de AR comprimido
	
				Onde:	G - Total de gastos anuais (R$)
					Q - Descarga livre padrão (m³/h)
					T - Número de horas trabalhadas / ano
					P - % do tempo de trabalho em plena carga
	
		Compressor
		A		B		C
	Pequeno	R$ 0.0302		R$ 0.0255		R$ 0.0213
	Médio	R$ 0.0292		R$ 0.0247		R$ 0.0205
	Grande	R$ 0.0254		R$ 0.0213		R$ 0.0173
Da = C - L (1)
 n
R = (C - L) . I . n + 1 + LI (2)
 2 n
Ds = S x E x M x D (3)
Ds = S x E x M (4)
 N
Ht = H x D x M
Q = P x Fat x T x H
$médio/ano = Q x $Kwh
C ano = 1 x Y x Q x T
 8
$ ano = C ano x $ óleo
C h2o = C hora x T
Ca / m³= G 
 Q x T x P x 60
Plan2
	
Plan3