Lámpara compacta fluorescente

Lámpara compacta fluorescente

Lámpara compacta fluorescente

La lámpara compacta fluorescente o CFL (sigla del inglés compact fluorescent lamp) es un tipo de lámpara fluorescente que se puede usar con casquillos de rosca Edison normal (E27) o pequeña (E14). También se la conoce como:

  • Lámpara ahorradora de energía
  • Lámpara de luz fría
  • Lámpara de bajo Consumo
  • Bombilla de bajo Consumo

En comparación con las lámparas incandescentes, las CFL tienen una vida útil mayor y consumen menos energía eléctrica para producir la misma iluminación. De hecho, las lámparas CFL ayudan a ahorrar costes en facturas de electricidad, en compensación a su alto precio dentro de las primeras 500 horas de uso.[cita requerida]

Contenido

Mercado

Presentadas mundialmente a principios de los años ochenta, las ventas de las lámparas CFL se han incrementado constantemente debido a las mejoras en su funcionamiento y la reducción de sus precios. El más importante avance en la tecnología de las lámparas fluorescentes (incluidas las CFL) ha sido el reemplazo de los balastos magnéticos o cebadores (transformadores usados para su encendido) por los del tipo electrónico. Este reemplazo ha permitido la eliminación del efecto de "parpadeo" y del lento encendido tradicionalmente asociados a la iluminación fluorescente, así como un ahorro de peso de la propia lámpara.

Las lámparas compactas fluorescentes utilizan un 80% menos de energía (debido principalmente a que producen mucho menos calor) y pueden durar hasta 12 veces más, ahorrando así dinero en la factura eléctrica. Este porcentaje mejora con cada nuevo modelo.

El mercado de lámparas CFL ha sido ayudado por la producción de lámparas que pueden ser integradas o no. Las primeras contienen un tubo, un balasto electrónico y un borne atornillable en un portalámparas estándar; éstas permiten que las lámparas incandescentes sean sustituidas fácilmente. Las lámparas no integradas permiten el reemplazo del tubo y el uso prolongado del balasto; ya que el balasto electrónico tiene mayor duración que el tubo, puede ser más costoso y sofisticado al ofrecer la opción de graduar la intensidad de luz.

Cada vez que un particular instala una bombilla de bajo consumo se ahorra la emisión de 20 kg de CO2 a la atmósfera al año (según el tipo de fuentes de generación eléctrica, que varía ampliamente de un país a otro y cambia en el tiempo).[cita requerida] La sustitución de las bombillas incandescentes en la Unión Europea ahorraría al menos 20 millones de toneladas de CO2 al año, lo que equivaldría a cerrar 25 centrales que utilizan energía contaminante.[cita requerida]

Las lámparas CFL se fabrican para uso con corriente alterna y con corriente continua. Estas últimas suelen usarse para la iluminación interna de las caravanas (casas rodantes) y en luminarias activadas por energía solar. En algunos países, se suelen usar estas últimas como reemplazo de las linternas a base de queroseno.

Comparación de potencia eléctrica

Equivalente de salida de luz
Incandescente Compacta
fluorescente
lámp. CCFL lámp. LED Fluorescente
clásica
25 W 5 W  ? 4,5 a 9 W  ?
40 W 8 W  ? 6 a 12 W  ?
60 W 12 W  ?  ?  ?
75 W 15 W  ?  ?  ?
100 W 20 w  ?  ?  ?
125 W 25W  ?  ?  ?
150 W 30 W  ?  ?  ?

En la tabla de la derecha se comparan potencias eléctricas de distintos tipos de lámparas para un mismo flujo luminoso.

Las CFL tienen una duración media de unas 8000 horas de funcionamiento. La duración media de una lámpara incandescente está entre 500 y 2000 horas de funcionamiento dependiendo de su exposición a picos de tensión y a golpes y vibraciones mecánicas, además de la calidad de la propia lámpara. Esto mejora en los nuevos modelos.

Las CFL consumen aproximadamente una cuarta parte de la potencia de las incandescentes. Por ejemplo, una CFL de 15 W produce la misma luminosidad que una incandescente de 60 W, es decir, que el rendimiento luminoso de la CFL es de aproximadamente 60 lúmenes/W.

El kilovatio-hora es la unidad usada para medir el consumo de energía eléctrica en la mayoría de los países. El coste de la electricidad en España oscila alrededor de los 0,09  por cada kilovatio-hora. Seguidamente, se muestra un cálculo que ilustra los costes de aplicación de cada tipo de lámpara.

Lámpara incandescente ( 75\,\mathrm{W}) \times ( 8000\,\mathrm{h}) \times \left( \frac{0,09\; EU\!R}{1000\,\mathrm{W} \cdot \mathrm{h}} \right)=54\; EU\!R
CFL \left( 20\,\mathrm{W} \right) \times \left( 8000\,\mathrm{h} \right) \times \left( \frac{0,09\; EU\!R}{1000 \,\mathrm{W} \cdot \mathrm{h}} \right)=14,4\; EU\!R

Los cálculos anteriores toman en cuenta la influencia del calentamiento de la lámpara sobre los costos de energía. La energía que no se usa en la generación de luz, se convierte en energía calorífica. Por tanto, las lámparas incandescentes producen sustancialmente más calor que las CFL para una determinada potencia luminosa. Durante los meses fríos, las lámparas incandescentes pueden ayudar a calentar las habitaciones y oficinas; pero en los meses cálidos, éstas lámparas hacen que los sistemas de aire acondicionado tengan que gastar más energía eléctrica para el enfriamiento.

Colores de luz en las lámparas CFL

Esta fotografía de diversas lámparas ilustra el efecto de las diferencias de temperatura de color.

Las lámparas de colores "blanco cálido" o "blanco suave" (2700 K – 3000 K) proporcionan un color similar al de las lámparas incandescentes, algo amarillenta, en apariencia. Las lámparas "blanca", "blanca brillante" o "blanco medio" (3500 K) producen una luz blanca-amarillenta, más blanca que la de una lámpara incandescente pero aún considerada como "cálida". Las lámparas blanco frío (4100 K) emiten más de un tono blanco puro y las llamadas daylight (luz diurna, de 5000 K a 6500 K) emiten un brillo blanco levemente azulado.

La "K" representa la relación del color y la temperatura medida en kelvin. La temperatura de color es una medida cuantitativa. Cuanto mayor sea esta cifra, más "fría" (azulada) es la sombra de los objetos que rodean a la lámpara. Los nombres de color asociados con una temperatura de color particular no están estandarizados en las CFL modernas y en las lámparas de trifósforo como éstas con el estilo de las antiguas lámparas fluorescentes de halofosfato. Existen variaciones e inconsistencias entre diversos fabricantes. Por ejemplo, las CFL fabricadas por Sylvania tienen una temperatura de color de 3500 K, aunque la mayoría de las lámparas que tienen la etiqueta "daylight" tienen temperaturas de color de, al menos, 5000 K. Algunos fabricantes no incluyen este valor en los empaques de las lámparas, pero esta situación empieza a corregirse ahora que se espera que los criterios de la norma estadounidense Energy Star para CFL requieran este valor impreso, en su revisión 4.0.

Las CFL son producidas también en otros colores menos comunes, como:

  • rojo, verde, naranja, azul y rosa, principalmente para usos decorativos.
  • amarilla, para iluminación exterior, porque repele a los insectos.
  • "Luz oscura" o "Luz negra", para efectos especiales.

Las CFL con fósforo generador de UVA (rayos ultravioleta A), son una fuente eficiente de luz ultravioleta de onda larga (luz oscura), mucho más que las lámparas incandescentes de "luz oscura", ya que la cantidad de luz ultravioleta que produce el filamento de estas últimas es acorde a la radiación del llamado cuerpo negro y la radiación ultravioleta es solo una fracción del espectro luminoso generado.

Al ser una lámpara de descarga gaseosa, la CFL no genera todas las frecuencias de luz visible; el índice actual de producción (renderizado) de color es un compromiso de diseño. Con menos que un perfecto renderizado del color, las CFL pueden ser insatisfactorias para iluminación de interiores, pero los diseños modernos, de alta calidad, han demostrado ser aceptables para uso en el hogar. Esto comienza a subsanarse con las lamparas Trifosforo o RGB, que generan igual cantidad de ondas Rojo, Verde y Azul, permitiendo la reproducción real de los colores.

Mitos y Realidades

Hasta hace pocos años, estas lámparas tenían algunos inconvenientes y limitaciones, heredados de la tecnología del tubo fluorescente clásico. Las lámparas fluorescentes compactas actuales han mejorado ostensiblemente la tecnología fluorescente inicial gracias a la electrónica y la enorme mejora de los compuestos luminiscentes, emitiendo hoy día el doble de luz que un tubo clásico rectilíneo usando la mitad de la energía.[cita requerida] No obstante, algunas características de estas luminarias son objeto de controversia, especialmente tras el inicio de la prohibición de las bombillas incandescentes convencionales.[1]

Toxicidad

Las lámparas fluorescentes contienen mercurio, un metal pesado utilizado en forma de gas para producir radiación, que luego un polvo fluorescente convierte en luz visible. Los tubos fluorescentes convencionales contienen entre 15 y 25 mg de esta sustancia,[2] mientras que las lámparas de bajo consumo contienen una cantidad menor. Con la optimización de la tecnología de las lámparas, han surgido modelos con muy baja cantidad de mercurio: la Asociación nacional de fabricantes eléctricos norteamericana (NEMA) estipula un contenido máximo de 5 mg por lámpara,[3] aunque no todos los fabricantes cumplen con este estándar.[3] . A pesar de la reducción del contenido de mercurio, distintas agencias de la salud recomiendan, en caso de rotura, abandonar la habitación durante 15 m, recoger los restos con guantes, o incluso, en caso de ser usada, cambiar la bolsa de la aspiradora.[4] Las lámparas CFL deben reciclarse, al igual que las pilas.

En lo referente a la liberación de mercurio al medio ambiente, hay que tener en cuenta que la generación de electricidad libera a su vez apreciables cantidades de este metal a la atmósfera. Dado que las lámparas fluorescentes compactas consumen mucha menos energía, el efecto global a este respecto es positivo, calculándose que, en conjunto, una bombilla de bajo consumo genera hasta cuatro veces menos mercurio que una bombilla incandescente convencional.[3] [4]

Vida útil

Los ciclos de encendido y apagado de las bombillas CFL afectan la duración de su vida útil, de manera que las bombillas sometidas a frecuentes encendidos pueden envejecer antes de lo que marca su duración teórica,[5] reduciendo por tanto el ahorro económico y energético. Esto es aplicable en lugares de uso puntual, como pasillos o aseos. Deben evitarse también las bombillas en luminarias muy cerradas, pues las altas temperaturas también reducen su vida útil.[6]

La polémica se ha visto agravada por la mala calidad de muchas de las bombillas distribuidas en el mercado: un estudio de 2006 demostró que más de la mitad de las bombillas de ciertas marcas duraban menos de 100 horas, en lugar de las 3.000 u 8.000 anunciadas.[7]

Arranque paulatino

Los primeros modelos, aparecidos en las décadas de 1980 y 1990, requerían temperaturas relativamente altas para generar una emisión luminosa suficiente. Puesto que esos modelos usaban balastos electromecánicos y arrancadores, igual que un tubo fluorescente lineal, no solo debían tomar temperatura, sino que además el encendido producía parpadeos. Desde mediados de la decada de 1990, el balasto electromecánico y el arrancador fueron reemplazados por un transformador electrónico, mal llamado balasto electrónico, que junto a las mejoras en las substancias fluorescentes presentes en el tubo, han mejorado los tiempos de encendido, así como el tiempo requerido para alcanzar su máxima luminosidad. Sin embargo en lugares de tránsito, tales como pasillos, el retardo en el encendido puede resultar molesto y poco práctico.

Alto consumo inicial

Los primeros tubos fluorescentes, que son el antecedente de las lámparas compactas fluorescentes, usaron balastos y arrancadores cuya tecnología aún era primitiva. Para encender uno de esos equipos y llevarlo a su luminosidad, se requerian enormes cantidades de energía, debido a la falta de optimizacion de la tecnología. Las nuevas generaciones de balastos electrónicos, arrancadores y tubos lineales ya solucionaron ese problema con anterioridad a las lámparas fluorescentes compactas, de manera que aún los modelos electromecánicos no padecían este defecto. Los modelos electrónicos están exentos de este problema.[6]

Zumbido

Las lámparas con equipo electromecánico tendían a zumbar al ritmo de la frecuencia de la red eléctrica, que funciona en 50 Hz ó 60 Hz de acuerdo al país, independientemente de la tensión. Las lámparas electrónicas no usan balasto sino un transformador electrónico muy optimizado que produce la alta tensión de arranque a altísimas frecuencias, condición que ayuda a la creciente disminución del tamaño. Esta altísima frecuencia anula el parpadeo o flicker, dando una luz más estable que una lámpara incandescente convencional.

Escasa potencia

Hasta inicios del siglo XXI, las CFL tenían un rendimiento bajo, tardaban en arrancar y eran falibles. Hoy en día, una CFL de 24 W puede reemplazar a un tubo fluorescente de 40 W ó a una bombilla incandescente 100 W con incluso más flujo luminoso. El problema sigue siendo el gran tamaño de las bombillas de alta potencia, que frecuentemente no caben en las lámparas convencionales, o resultan poco estéticas.

Muchos usuarios afirman además que la potencia teórica de las CFL no es real, y que iluminan menos de lo que se dice en las etiquetas. Esto es muchas veces cierto: sin embargo, esta impresión se debe a las numerosas bombillas etiquetadas con una potencia sensiblemente mayor a su potencia real,[7] y es por tanto un problema de las agencias de control de calidad, y no de la tecnología en sí.

Seguridad

Los tubos fluorescentes equipados con balasto mecánico pueden explotar si éste entra en cortocircuito, dado que en este estado equivale a un trozo de cable que conecta el tubo directamente a la red eléctrica, sobrecargándolo. La lámpara fluorescente con balasto mecánico ha sufrido estos problemas, pero la electrónica está completamente exenta, dado que es un transformador electrónico que aísla el tubo de la red, aun en las peores condiciones, de manera que los modelos de hoy son más seguros que cualquier lámpara, excepto las LED. Normalmente éstas solo se rompen por golpes indebidos o accidentales, de modo que basta con usarlas dentro de un buen artefacto o en una posición donde estén protegidas de impactos.

Frialdad de la luz

Los tubos fluorescentes casi siempre son asociados con una luz blanca tendiendo a azul, lo cual puede ser un problema para personas acostumbradas a la calidez de la luz de una lámpara incandescente. Hoy en día pueden adquirirse lámparas fluorescentes compactas en colores como luz día, neutro y cálido. Luz día es la clásica luz fluorescente, cálido es la misma coloración amarillenta que emite la lámpara incandescente, y neutro es un término medio entre las dos, que trata de mejorar la reproducción de colores. También existen las lámparas trifósforo, que emiten iguales cantidades de luz roja, azul y verde, generando un blanco perfecto que reproduce con precisión todos los colores. Además, empiezan a aparecer lámparas fluorescentes que emiten en rojo, azul, verde, amarillo, ámbar y la llamada luz negra.

Interferencias

Las bombillas de bajo consumo utilizan un pequeño transformador con un oscilador que produce interferencias de radio y electromagnéticas. No sólo eso, algunos modelos interfieren exactamente en la banda de 2,4 GHz, por lo que anulan la cobertura de las redes Wifi.[8]


En general, se puede concluir que el empleo de bombillas de bajo consumo es beneficioso tanto en términos económicos como ecológicos, siempre y cuando se eviten las bombillas de mala calidad, procedentes en su inmensa mayoría de China.[7]

Otras tecnologías de CFL

Otro tipo de lámpara fluorescente es la fluorescente sin electrodos, conocida como lámpara radiofluorescente o de inducción fluorescente. A diferencia de otras lámparas fluorescentes convencionales, la iluminación se lleva a cabo mediante inducción electromagnética. Esta inducción es efectuada mediante un núcleo de ferrita con un embobinado de hilo de cobre que se introduce en el bulbo de la lámpara encapsulado en una cubierta de vidrio con figura de "U" invertida. El embobinado es energizado con corriente alterna a una frecuencia de 2,65 o 13,6 MHz; esto ioniza el vapor de mercurio de la lámpara, excitando el recubrimiento interno de fósforo y produciendo luz. La ventaja principal que ofrece esta tecnología es el enorme aumento en la vida útil de la lámpara, la cual es típicamente estimada en 60 000 horas.

Otra variante de las tecnologías existentes de CFL son los bulbos o lámparas con un recubrimiento externo de nano-partículas de dióxido de titanio. Esta sustancia es un fotocatalizador que se ioniza cuando es expuesto a las radiaciones ultravioleta producidas por la CFL, siendo capaz de convertir oxígeno en ozono y agua en radicales hidroxilos, lo que neutraliza los olores y elimina bacterias, virus y esporas de moho.

La lámpara de luz fluorescente de cátodo frío (CCFL, por sus siglas en inglés) es una de las formas más nuevas de CFL. Las lámparas CCFL usan electrodos sin filamentos. El voltaje que atraviesa a estas lámparas es casi 5 veces superior al de las lámparas CFL y la corriente entre sus terminales es de alrededor de 10 veces menor. Las lámparas CCFL tienen un diámetro de casi 3 mm y son usadas en la retroiluminación de los monitores delgados. Su tiempo de vida útil es de aproximadamente 50 000 horas y su rendimiento luminoso es igual a la mitad de las lámparas CFL.

Actualmente, están empezando a extenderse las bombillas de LEDs blancos. Tienen un rendimiento y duración similar o incluso superior a las fluorescentes compactos y además se pueden encender y apagar (incluso cientos de veces por segundo) sin que su vida útil se vea afectada.

Medio ambiente

El uso de las lámparas y tubos fluorecentes tiene implicancias ambientales, ya que contienen Mercurio, un potente contaminante. Cada lámpara contiene miligramos de dicho metal. A nivel mundial no hay aún leyes y disposiciones legales, respecto a que hacer con los residuos producido por estas lámparas. De momento se realiza el almacenamiento de tubos y lámparas fluorecentes en recipientes estancos.

Pese a la falta de una disposición final adecuada de tubos y lámparas fluorecentes, la utilización de los mismos es defendida por organizaciones ambientalistas, ya que su uso en lugar de la lámparas incandecentes, con el consiguiente ahorro de energía, minimiza la emisión de gases de efecto invernadero y contaminantes por parte de las plantas de generación de energía termoeléctrica.

Tipos de lámparas CFL

Véase también

Referencias

  1. «Las bombillas de más de 100 vatios desaparecen el marte» (2009). Consultado el de de 2009.
  2. «Residuos de lámparas fluorescentes» (PDF) (2002). Consultado el 2 de septiembre de 2009.
  3. a b c greenpeace (2008). «El mercurio y los focos ahorradores» (PDF). Consultado el 2 de septiembre de 2009.
  4. a b Illinois Poison Center. «Focos fluorescentes compactos» (PDF). Consultado el de de 2009.
  5. IDAE (2009). «Con tu ahorro ganamos todos». Consultado el 2 de septiembre de 2009.
  6. a b «Bombillas de bajo consumo». Consultado el 2 de septiembre de 2009.
  7. a b c «Lámparas chinas que no ahorran, iluminan poco y duran menos» (2006). Consultado el 2 de septiembre de 2009.
  8. «Running Interference: There's a Big Threat to 802.11b Networking, Yet Nobody Seems to Care — Here's Why» (2009). Consultado el de de 2009.

Enlaces externos

En español

En inglés

Obtenido de "L%C3%A1mpara compacta fluorescente"

Wikimedia foundation. 2010.

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