CHAPITRE XII
Prix de Téciairage au moyen d*un régulateur. — Pile Bunsen. — Évaluation de M. Becquerel. — Prix résultant de remploi de la machine de V Alliance, — Prix résultant de remploi de la machine Gramme. — Tableau comparatif du prix de diverses lumières. — Calculs de MM. Heilmann, Manchon et Powell. — Prix de Téclairage avec bougies Jablochkoff. — Quantité de lumière produite par les bougies. — Frais d^instailation. — Dépenses d'entretien. — Comparaison avec le gaz.
lo Prix de réclairage à rélectrioité obtenu au moyen
de régnilateurs
Bien que l'emploi de la pile tende à disparaître depuis l'invention de M. Gramme, il n'est pas inutile d'examiner quelles étaient les dépenses qu'elle occasionnait pour la production de la lumière.
Nous trouvons, à ce sujet, des renseignements assez précis, dans un rapport présenté, il y a une vingtaine d'années, par M. Edmond Becquerel à la Société d'encouragement.
Le point important à déterminer, dans les recherches sur la pile, est la consommation moyenne de zinc, d'acide sulfurique et d'acide nitrique nécessaires pour l'obtention d'une lumière constante pendant plusieurs heures. Or, l'expérience prouve que l'intensité lumineuse décroit très-rapidement alors que le courant lui-même diminue beaucoup moins
ÉCLAIRAGE A L'ÉLECTRICITÉ vite. Cette différence de décroissance entre le courant et ses effets est d'ailleurs irrégulière et rend impossible la détermination exacte de la loi suivant laquelle s'effectue la consommation des substances nécessaires à la production d'une lumière donnée. Mais, malgré cela, on peut indiquer les limites entre lesquelles se trouve comprise la dépense totale, lorsqu'on fait usage de piles dont les dimensions sont connues.
Ainsi, avec 60 éléments Bunsen de 0",20 de hauteur, i'onctionnanl pendant 3 heures, on a obtenu au début 7b becs Carcel en dépensant par heure 2',85 de produits et, à la fin, 30 becs Carcel, en dépensant 2', 13 à l'heure. La dépense de zinc a été calculée d'après l'intensité du courant mesurée par une boussole des sinus introduite dans le circuit, el rapportée à l'action qui serait produite dans un voltamètre à sulfate de cuivre par un courant électrique de même intensité; celle d'acides sulfurique et nitrique a été calculée par les équivalents. Il est certain que la dépense réelle est plus forte que celle indiquée par la théorie des décompositions électro-chimiques ; d'autre part, le mercure éprouve des pertes, l'acide nitrique dont le degré est abaissé ne donne plus une énergie suffisante pour une nouvelle expérience, etc., aussi M. Becquerel estime-t-il ijue la dépense des 60 éléments est au moins de 3 francs par heure,
Ce résultat a d'ailleurs été confirmé par des expériences directes exécutées en 1857, pour l'éclairage d'une des grandes rues de Lyon. La lampe, système Lacassagne et Thiers, était alimentée parCOéléments Bunsen. Elle a fonctionné pendant 100 heures.
Le tableau ci-après donne exactement les substances consommées, le prix payé par les expérimentateurs, le prix par heure d'éclairage et le prix des substances.
En appliquant les prix actuels des substances aux quantités consommées, on arrive au prix de 3 francs par hei comme dans les expériences de M. Becquerel
PRIX DE L'BCIJLULJLGE A L^ELKCTRICITE »7
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Ce prix donnerait certaiiieiiient lieu à des reductions si on opérait dans une usine afee une iostaUatioD permanente ; on pourrait, en effet, revivifier le mercure, économiser 1 acide nitrique, utiliser les sous-produils, etc. Cependant* conmie, d'autre part, le prix de 3 francs ne comprend ni l'amortissement du capital de premier établissemenU ni la main-d'œuvre, ni aucuns frais généraux, et qu*en résuma, une installation d'éclairage électrique, quelque grande qu'elle soit, ne donnerait jamais lieu à une consommation assez importante de produits chimiques pour qu'on ait grand profit à en retirer la quintessence, on peut admettre que le prix de 3 francs Theure, pour une lumière moyenne de 50 becs Carcel, est un minimum dans la pratique.
Dans le même rapport, M. Becquerel donne le rapprochement suivant, qui comble une lacune du chapitre préoéitent et qui nous servira de transition pour passer de Téclairage par la pile à celui obtenu par les machines magnéto- électriques :
« 11 est intéressant de rapprocher les nombres indiqués de ceux que Ton obtiendrait si l'on évaluait la force à communiquer à une machine magnéto-électrique de VAttioHCf pour fournir un courant électrique capable de maintenir constant un arc voltaïque semblable à celui qui a servi aux
études sur la pile. Si l'on compare ces effets avec ceux qui ont été obtenus, en 1856, avec la machine qui a fonctionné au Conservatoire des arts et métiers, on trouve qu'il faudrait communiquer une force de 2 chevaux un quart à cette machine pour donner un courant électrique capable de maintenir constant un arc lumineux éclairant comme 50 becs Carcel. »
M. Leroux, dans les conférences déjà citées, donne les éléments complets de la dépense qu'occasionneraient les machines de V Alliance si on les utilisait à l'éclairage industriel ; seulement , nous ferons remarquer qu'il suppose 360 jours de marche par an, tandis que dans la plupart des usines on ne veille que 100 jours par an, ce qui augmente beaucoup la dépense réelle par heure d'éclairage.
Voici les devis de M. Leroux pour une lumière de 1 25 becs Carcel :
1*^ Cas le plus défavorable, lorsque le moteur qui donne le mouvement aux machines magnéto-électriques n'a pas d'autre emploi et exige un chauffeur spécial ;
Pour un service de 1 heures par jour :
Amortissement à 10 0/0 dos 12,000 francs de premier établissement; par jour 3^35
Charbon, 100 kilogrammes à 40 francs la tonne 4 , »
Salaire d*un chauffeur 5, »
Crayons de carbone 3,60
Graissage, etc 1 ,30
Dépense par jour 17^,!^
Pour un service de 5 heures par jour :
Amortissement de 10 0/0 des 12,000 francs de premier établisse*
ment 3^35
Charbon, 50 kilogrammes à 40 francs la tonne 2 , »
Chauffeur 5 , »
Crayons de carbone 1 ,80
Graissage, etc 0,70
Dépense par jour 12^85
T Cas le plus favorable ; la force motrice étant emprun-
tée à une machine puissante^ fonctionnant pour d'autres besoins.
Pour un service de 10 heures par jour :
Amortissement à 10 pour 100 sur 9,000 francs 2^^
Charbon, 40 kilogrammes à 40 francs la tonne 1 ,60
Crayons de carbone 3 ,60
Graissage, etc ,70
Dépense par Jour 8^40
Pour un service de o heures par jour :
Amortissement de 9,000 francs, 10 pour 100 2^,50
Charbon, 20 kilogrammes à 40 francs la tonne ,80
Crayons de carbone 1 ,80
Graissage, etc ,40
Dépense par jour v 5^50
En admettant 100 jours à 5 heures, ou 500 heures d'éclairage par an, les chiffres précédents de dépenses quotidiennes deviennent, dans le cas défavorable, 21',50pour 5 heures, soit 4^,30 par heure, et dans le cas favorable, 1 5 francs pour 5 heures, soit 3 francs par heure. Ce qui fait 0^034 par heure et par bec dans le premier cas, et 0^,024 dans le second. Ces dépenses correspondent à très peu près à celles occasionnées par le gaz d'éclairage pour les abonnés, d'une part, et pour la municipalité de Paris, d'autre part.
Examinons maintenant les divers prix de revient de l'éclairage obtenu au moyen de la machine Gramme. Le grand nombre des applications industrielles faites avec cette machine nous permettra de donner sur ce sujet les renseignements les plus complets et les plus précis.
En principe et à de très rares exceptions près, M. Gramme ne conseille l'emploi de sa machine que là où il y a de grands espaces à éclairer et un moteur suffisamment puissant pour que l'addition d'une ou de plusieurs machines n'entrave en rien la marche régulière de l'usine. Sur 100 installations, 90 ont été faites sur ces données. C'est
donc sur ce genre d'applicalions que nous commencerons nos
calculs.
Une machine Gramme de lîiO becs, montée sur socle, coûte 1,600 francs; un régulateur Serrin, 450 francs; le prix des câbles de transmission, suivant leur longueur, varie de 1 franc à 2 francs le mètre, Avec les frais d'emballage, de transport et d'installation, un appareil complet prêt à fonctionner coûte au maximum (en France et dans les pays limitrophes) 2,;100 francs, tous frais compris.
Les crayons de cornue pour régulateur coûtent 2 francs le mètre; leur usure est de O^jOS par heure, déchets compris.
Avec 500 heures de veillée par an et 4 appareils dans le même établissement , les dépenses annuelles , si l'on emploie une machine à vapeur, sont :
4,000 kilogrammes dn charbon à 35 francs la tonne. . 140 Tram
160 mèlrcB de crayons de cornue
Enlrelicn des appareils. 0^,50 par heure
Amonissemenl do 10,000 à 10 pour 100 par an. . . . 1.100 — Total 1,810 rranos.
Si l'on dispose d'une force hydraulique, ces dépenses sont réduites à l.o70 francs; ainsi, l'éclairage produit par 4 foyers de 150 becs chacun, pendant SOO heures, coûte 1,810 francs lorsque les machines Gramme sont actionnées par une machine à vapeur, et 1,570 francs lorsque les machines Gramme sont actionnées par une roue hydraulique.
Pour un foyer unique, il faut compter 0',30 d'entretien par heure, ce qui augmente un peu le prix proportionnel. Pour 8 foyers, par contre, l'entretien ne dépasse pas 0',75. et le pris proportionnel est réduit. En prenant pour base 523 francs par appareil et par an, pour 500 heures de veillée, on pourra être certain de ne pas éprouver de mécompte.
Lorsqu'on travaille toute la nuit et toute Tannée, comme chez M. Menier, à Noisiel, le prix, pour 4,000 heures de veillée et par foyer, avec un moteur hydraulique, se trouve ainsi composé :
320 mètres de crayons de cornue 640 francs.
Entretien annuel d'an appareil; au maximum 200 —
Amortissement annuel 250 —
Total 1,090 francs.
Avec remploi d'une machine à vapeur, ce dernier chiffre serait augmenté de 280 francs, prix de 8 tonnes de charbon à 35 francs la tonne ; il deviendrait donc 1 ,370 francs.
Le prix de Tunité de lumière par heure produite par les machines Gramme (type de 150 becs), calculé d'après ce qui précède est le suivant :
Pour 500 heures par an avec une machine à vapeur 0^0070
Pour 500 heures par an avec une force hydraulique ,0066
Pour 4,000 heures par an avec une machine à vapeur. ... ,0023
Pour 4,000 heures par an avec une force hydraulique. ... ,0018
Avec les nouvelles machines Gramme (type 1 877) et les charbons Gauduin, le prix de l'unité de lumière par heure est réduit de 40 pour 100; il revient donc au prix suivant:
Pour 500 heures par an avec une machine à vapeur. . . . 0^0042
Pour 500 heures avec une force hydraulique ,0040
Pour 4»000 heures par an avec une machine à vapeur. ... ,0016
Pour 4,000 heures par an avec une force hydraulique. ... ,0011
Ces chiffres sont le résultat de la pratique ; jamais nous n'avons constaté qu'ils étaient trop forts ; au contraire, dans beaucoup d'applications, il a été reconnu que la dépense par bec Carcel était plus faible que celle que nous indiquons.
Dans tout ce qui précède, il n'est question, bien entendu, que des installations faites là où il existait un moteur, nous verrons plus loin quels sont les prix de revient lorsque le matériel d'éclairage comprend, en outre des appareils électriques, un moteur spécial.
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^V TABLEAU COMPARATIF DU PHI\ DE niVERSES LUMIÈRES ^^^
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