Le coût d'utilisation d'appareils électriques

Puissance et temps d’utilisation

Pour calculer le coût d’utilisation d’un appareil électrique, il faut connaître sa puissance et son temps d’utilisation.

La puissance est habituellement inscrite sur la fiche signalétique de l’appareil électrique. On y retrouve aussi d’autres caractéristiques :

  • la tension nécessaire et supportée par l’appareil;
  • l’intensité du courant;
  • le type de courant (continu ou alternatif) et, si il est alternatif, la fréquence de courant nécessaire;
  • la résistance interne de l’appareil.

Si la puissance n’est pas inscrite sur la fiche signalétique, on peut la trouver grâce à la relation qu’elle a avec l’intensité du courant et la tension :

P = UI

 

Calcul du coût d’utilisation

Le tarif d’Hydro-Québec pour l’utilisation de l’électricité est donné pour une consommation en kilowattheure (kWh). Le coût dépend donc de la puissance en kilowatts (kW) de l’appareil et de son temps d’utilisation en heures (h).

On trouvera le coût à partir du produit de ces trois données :

COÛT ($) = TARIF ($/kWh) ● PUISSANCE (kW) ● TEMPS D’UTILISATION (h)

 

Voici les tarifs d'Hydro-Québec pour la consommation électrique domestique en vigueur le 1er avril 2012 :

Redevance d'abonnement : 0,4064$ / jour
Tarif pour les 30 premiers kWh par jour : 0,0532$ / kWh
Tarif pour les kWh excédentaires : 0,0751$ / kWh 

 

Une sécheuse fonctionne sous une tension de 240 V et l’intensité du courant qui circule est de 20 A. Sachant que le temps de séchage d’une brassée de vêtements est d’environ 75 minutes, quel sera le coût d’utilisation de cette sécheuse au cours d’une semaine où l’on fera sécher 5 brassées de vêtements?

Ce que l’on connaît :

• tension (U) = 240 V
• intensité (I) = 20 A
• temps (h) = 5 x 75/60

Le coût dépend de la puissance. Il faut la déterminer à partir de l’intensité et de la tension :

P = UI
P = 240 V x 20 A
P = 4 800 W

Comme le tarif est indiqué en fonction des kilowattheures d’utilisation, il faut transformer la puissance en kilowatts :

4 800 W / 1000 = 4,8 kW

Le coût dépend aussi du temps d’utilisation en heures. 75 minutes correspond à 75/60 heures (car il y a 60 minutes dans une heure), on aura pour cette semaine d’utilisation :
75/60 heures/brassée x 5 brassées = 75/60 x 5 = 6,25 heures

Le nombre de kilowattheures sera de :
4,8 kW x 6,25 heures = 30 kWh

La sécheuse aura consommé 30 kWh au cours de la semaine.

Quand vient le temps de payer, Hydro-Québec affiche le coût du kilowattheure sur la facture : 0,0532 $/kWh

Il faudra donc débourser :
30 kWh x 0,0532 $/kWh = 1,60 $ pour l’utilisation de la sécheuse au cours de la semaine.

 

Quel sera le coût de chauffage d’une maison équipée de 12 radiateurs électriques de 1 500 W chacun s’ils fonctionnent huit heures par jour pendant un mois de 31 jours?

Ce que l’on connaît :

• Puissance (P) = 1 500 W
• Nombre d’appareils en fonction = 12
• temps (h) = 8 heures x 31 jours

La puissance totale des radiateurs est donnée par :
P = 1 500 W x 12 = 18 000 W

On transforme cette puissance en kilowatts :
18 000 W / 1000 = 18 kW

Le temps total d’utilisation est heures est donné par :
8 heures/jour x 31 jours = 248 heures

Cela représente donc un nombre total de kilowattheures de :
18 kW x 248 heures = 4 464 kWh

D’après les tarifs indiqués (dans l'encadré "important" plus haut), 930 kWh seront facturés au premier tarif :
31 jours x 30 kWh = 930 kWh

et les 3 534 kWh excédentaires :
4 464 kWh – 930 kWh = 3 534 kWh
seront facturés au second tarif.

On applique les produits :
Premier tarif : 930 kWh x 0,0532 $ / kWh = 49,48 $
Second tarif : 3 534 kWh x 0,0751 $ / kWh = 265,40  $
Coût total : 49,48 $ + 265,40 $ = 314,88 $

pour l’utilisation des radiateurs électriques au cours du mois.

 

Compteur et facture d’Hydro-Québec

Hydro-Québec détermine la consommation de notre énergie en faisant des lectures de nos compteurs de façon régulière.

Le compteur d’Hydro-Québec se lit de gauche à droite. Il s’agit simplement d’identifier vers quels chiffres pointent chacune des aiguilles. Lorsque l’aiguille pointe entre deux chiffres, on retient le plus petit, sauf si l’aiguille se situe entre le chiffre 9 et le chiffre 0, auquel cas on retiendra le 9. Enfin, il faut multiplier par 10 le résultat de la lecture.

On peut calculer le coût de consommation en électricité à partir des lectures réalisées sur le compteur de la maison.

Voici un compteur au 19 décembre 2010


La lecture qu’il faut en faire est 3 439 .

Voici le même compteur au 27 février 2011


La lecture qu’il faut en faire est 3 865 .

Pour connaître la consommation enregistrée par ce compteur, il faut soustraire les deux lectures :

3 865 – 3 439 = 426

Il faut enfin multiplier par 10 pour obtenir la consommation en kWh :
426 x 10 = 4 260 kWh

Du 19 décembre 2010 au 27 février 2011, il y a 70 jours qui se sont écoulées.

Durant ces 70 jours, il y a eu une consommation de 4 260 kWh .

 

Comprendre la facture d’Hydro-Québec

Voici la facture qu’Hydro-Québec a envoyé en 2007 pour une consommation de 4 260 kWh.

L'exemple qui suit date de 2007. Donc, les taux ne sont pas ceux qui sont appliqués en ce moment par Hydro-Québec et les taxes ne correspondent pas non plus à celles en vigueur en 2012.

Hydro-Québec procède au relevé des compteurs généralement à tous les 2 mois. Nous recevons donc une facture pour notre consommation d’électricité à tous les 60 jours, en moyenne.

Voici l’explication des neuf éléments relevés dans cet exemple de facture.

#1 – On indique la période de facturation , le nombre de jours pour lesquels la consommation a été calculée.

#2 – Ce sont les lectures du compteur : la dernière lecture et la lecture précédente. On soustrait les deux lectures, on multiplie par 10 et on obtient la consommation en kWh.

#3 – Tirée du calcul précédent (#2), la consommation en kWh pour la période donnée.

#4 – Le calcul de la redevance d’abonnement . Le simple fait d’être relié au réseau d’Hydro-Québec coûte 0,4064 $ par jour. C’est ce qu’on appelle la redevance d’abonnement.

#5 – Le coût pour les 30 premiers kWh par jour.
Actuellement, Hydro-Québec demande 0,0522 $/kWh pour les 30 premiers kWh consommés par jour.

Dans l’exemple, on a droit à 30 kWh/jour x 70 jours = 2 100 kWh au premier tarif.
Cela donne : 2 100 kWh x 0,0522 $/kWh = 109,62 $

#6 – Les kWh excédentaires sont facturés au second tarif.

Dans l’exemple, la consommation globale était de 4 260 kWh .
On lui soustrait les 2 100 kWh déjà facturés au premier tarif.
Il reste donc :
4 260 – 2 100 = 2 160 kWh

Ces 2 160 kWh excédentaires sont facturés au second tarif :
2 160 kWh x 0,0683 $/kWh = 147,53 $

#7 – Premier sous-total qui comprend la redevance d’abonnement, le coût pour les 30 premiers kWh/jour et le coût pour les kWh excédentaires.

Dans l’exemple, cela fait :
28,45 $ + 109,62 $ + 147,53 $ = 285,60 $

Il faut ensuite calculer la taxe sur les produits et services (TPS) de 6,0 %.
À partir des données de l’exemple :
285,60 $ x 0,06 = 17,14 $

#8 – Deuxième sous-total :

Addition du montant de la TPS au premier sous-total, puis calcul de la taxe de vente du Québec (TVQ) de 7,5 % sur ce nouveau sous-total.

D’après l’exemple :
285,60 $ + 17,14 $ = 302,74 $ premier sous-total et TPS
302,74 $ x 0,075 = 22,71 $ TVQ calculée à partir du deuxième sous-total

#9 – Dernière étape, addition du montant de la TVQ au deuxième sous-total. On obtient ainsi le montant total de la facture.

302,74 $ + 22,71 $ = 325,45 $

Les exercices

QUESTION 1

La puissance d'un appareil électrique est de 10 watt. ceci implique qu'il peut consommer une énergie équivalente a 10 joules a chaque seconde d'opération.Hydro québec facture ses clients selon leur consommation électrique mensuelle en kilowatts heure. Quelle es en joule la quantité d'énergie consommée par cet appareil, le mois dernier si hydro québec a facturé un (1) kilowatt heure pour son utilisation ? !!

RÉPONSE 1

Voilà une question bien longue pour demander combien de joules équivaut à un kilowatt-heure.  Pour répondre à cette question, il faudra transformer par étape le kilowatt-heure jusqu'à ce qu'on obtienne des watt-seconde.  En effet, un watt seconde est l'équivalent d'un joule. 

Premièrement, on doit transformer 1 kilowatt-heure en watt heure....   Comme il y a 1000 watts dans un kilowatt, on peut dire qu'il y a 1000 watts-heure dans 1 kilowatt-heure.

Deuxièmement, 1000 watts-heure... ça équivaut à combien de watts-minute ?  Comme il y a 60 minutes dans une heure, on peut dire qu'il y a 60 000 watts-minute dans 1000 watts heure (60 x 1000).

Enfin, 60 000 watts-minute...ça équivaut à combien de watts-seconde ?.  Pour les mêmes raisons, on dira qu'il y a 3 600 000 watts-seconde dans 60 000 watts-minute.

En conclusion, on peut trouver 3 600 000 joules dans un seul kilowatt-heure !!!

Mathieu Houle, Allô Prof


Les références

Tarifs et conditions du distributeur (en vigueur le 1er avril 2012)


  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse