Se conoce por luminaria fluorescente, al conjunto que forman una lámpara, denominada tubo fluorescente, y una armadura, que contiene los accesorios necesarios para el funcionamiento. En ciertos lugares se conoce como luminaria solamente a la lámpara. La lámpara es de descarga de vapor de mercurio a baja presión y se utiliza normalmente para la iluminación doméstica o industrial. Su ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética. Las lámparas y tubos fluorescentes contienen una pequeña cantidad de mercurio sellada en el tubo de vidrio, cercana a 5 miligramos de mercurio en lámparas y entre 5 y 10 miligramos en tubos, El mercurio es una parte esencial de la lámpara fluorescente que permite que el tubo sea una fuente eficiente de luz. La lámpara consiste en un tubo de vidrio fino revestido interiormente con diversas sustancias químicas compuestas llamadas fósforos, aunque generalmente no contienen el elemento químico fósforo y no deben confundirse con él. Esos compuestos químicos emiten luz visible al recibir una radiación ultravioleta. El tubo contiene además una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón o neón, a una presión más baja que la presión atmosférica. En cada extremo del tubo se encuentra un filamento hecho de tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionización de los gases.

La diferencia de potencial aplicada a los filamentos y al tubo es pulsante, porque la tensión eléctrica que alimenta el circuito es corriente alterna de 50 Hz (en Europa,...) o de 60 Hz (en USA, Japón,...). Los filamentos poseen inercia térmica, pero el plasma no, lo que produce un veloz parpadeo en la luz emitida, que puede molestar a algunas personas, producir dolor de cabeza y hasta convulsiones a quienes sufren de epilepsia. Este fenómeno se minimiza al disponer los tubos en grupos, alimentados cada tubo desde fases distintas y con rejillas de dispersión estroboscópica. Este efecto se elimina con los modernos balastos electrónicos.

Los filamentos, al calentarse, desprenden electrones que, junto con el pico de autoinducción, ionizan los gases que llenan el tubo; se forma así un plasma que conduce la electricidad. Este plasma excita los átomos del vapor de mercurio que, al desexcitarse, emiten luz visible y ultravioleta. Estos filamentos están recubiertos por una especie de polvo llamado TRIPLECARBONATO, este se utiliza para promover el salto de electrones entre el cátodo y el ánodo y cada vez que se energiza el tubo fluorescente se desprende una pequeña cantidad del filamento, que va formando la mancha negra que se aprecia en los fluorescentes cuando están cerca de cumplir su vida útil, una vez que se ha agotado el triplecarbonato en los filamentos, no hay forma de que se dé el salto de electrones y por tanto el tubo fluorescente deja de funcionar, a pesar de que todas las demás partes del tubo estén en perfecto estado. Por eso no se recomienda el uso de esta tecnología en lugares donde se enciende y apagan constantemente.

Las lámparas fluorescentes son dispositivos con pendiente negativa de su resistencia eléctrica, respecto de la tensión eléctrica. Esto significa que cuanto mayor sea la corriente que las atraviesa, mayor es el grado de ionización del gas y, por tanto, menor la resistencia que opone al paso de dicha corriente. Así, si se conecta directamente la lámpara a una fuente de tensión prácticamente constante, como la suministrada por la red eléctrica, la intensidad tenderá a valores muy elevados, y la lámpara se destruirá en pocos segundos. Para evitar esto, siempre se la conecta a través de un elemento limitador de corriente para mantenerla dentro de sus límites de trabajo. Este elemento

limitador, en el caso de la instalación de la Figura 1, es el balasto que provee reactancia inductiva, la que absorberá la diferencia entre la tensión de alimentación y la tensión de trabajo del tubo.

Finalmente, la disminución de la resistencia interna del tubo una vez encendido, hace que la tensión entre los terminales del cebador sea insuficiente para ionizar el gas contenido en su ampolla y por tanto el contacto bimetálico queda inactivo cuando el tubo está encendido.

Propiedades:

Luminosidad: las lámparas fluorescentes tienen un rendimiento luminoso que puede estimarse entre 50 y 90 lúmenes por vatio (lm/W). La luminosidad de la lámpara depende no solamente del revestimiento luminescente, sino de la superficie emisora, de modo que al variar la potencia varía el tamaño, por ejemplo, la de 18 W mide unos 60 cm, la de 36 W, 1,20 m y la de 54 W 1,80 m.

Vida útil: es también mucho mayor que la de las lámparas de incandescencia, pudiendo variar con facilidad entre 5000 h y más de 75 000 h (entre 5 y 75 veces más que una bombilla), lo que depende de diversos factores, tales como el tipo de lámpara fluorescente o el equipo de la luminaria que se utilice con ella.

Color: hay en el mercado distintos modelos con diferentes temperaturas de color. Esta está comprendida generalmente entre los 3000 K y los 6500 K (del blanco frió a luz día cálido). Sin embargo, en la actualidad se pueden conseguir tubos con una amplia gama de temperatura de color, lo que permite encontrar con relativa facilidad modelos que van desde los 2700 K hasta los 10 000 K, recomendándose la elección en función del uso y de la iluminancia que vaya a instalarse. Las lámparas de temperatura de color alta (p.e. el color blanco 5000K) se recomiendan cuando se necesite una buena reproducción del color o con iluminancias altas; por el contrario, con iluminancias bajas o cuando se busquen coloraciones cálidas, se elegirá una temperatura de color baja.

Ventajas y desventajas:

Consumo de energía

La gran ventaja de este tipo de lámparas es su, relativamente, reducido consumo, frente a las lámparas tradicionales de incandescencia e, incluso, frente a otros tipos de lámpara, excepto los más recientes. Eso ha llevado a un uso muy extenso, especialmente en edificios de uso público y oficinas, pero en el consumo interviene no solo la propia lámpara, sino también la luminaria y el sistema de encendido. Cualquier balasto de reactancia y cebador consume más que su semejante de tipo electrónico, de modo que existen posibilidades de ahorro energético solo con cambiar el balasto por uno más moderno, cambio que además elimina otros inconvenientes como el parpadeo y el encendido diferido.

Parpadeo

Las lámparas fluorescentes, con el sistema de encendido de reactancia y cebador, no dan una luz continua, sino que muestran un parpadeo que depende de la frecuencia de la

corriente alterna aplicada (por ejemplo: en España, 50 Hz). Esto no se nota mucho a simple vista, pero una exposición continua a esta luz puede dar dolor de cabeza. El efecto es el mismo que si se configura un monitor de ordenador a 50 Hz.

Este parpadeo puede causar el efecto estroboscópico, de forma que un objeto que gire a cierta velocidad podría verse estático bajo una luz fluorescente. Por tanto, en algunos lugares (como talleres con maquinaria) podría no ser recomendable esta luz.

El parpadeo, aunque poco perceptible, puede afectar notablemente la salud de algunas personas con algunos tipos migrañas, epilepsia y, en algunos casos, su efecto es tan devastador para la salud que hay quienes quedan excluidos completamente de algunos ámbitos públicos (bibliotecas, trabajo, deportes,...) en los que suelen utilizarse este tipo de iluminación.

El parpadeo también causa problemas con las cámaras de vídeo, ya que la frecuencia a la que lee la imagen del sensor puede coincidir con las fluctuaciones (oscilaciones) en intensidad de la lámpara fluorescente.

Por contra, con un balasto electrónico no existe tal problema, pues este dispositivo convierte la frecuencia de la corriente de 50...60 hercios a 20 kilohercios y no se nota el parpadeo más que en una lámpara de incandescencia normal.

Vida útil

Las lámparas fluorescentes ven reducida su vida útil si se encienden y se apagan frecuentemente, visto que su acción de encender les cuesta mucho más trabajo que mantenerse encendidas.

Las lámparas fluorescentes con balasto antiguo no pueden conectarse a un atenuador normal o dimmer (un regulador para controlar el brillo). Hay lámparas especiales (de 4 contactos) y controladores especiales que permiten usar un interruptor con regulador de intensidad.

Desde mediados de la década de los 80, hay una solución para evitar estos inconvenientes, que es el balasto electrónico, que ha cobrado gran importancia a partir de mediados de los 90. En este sistema se hace funcionar al tubo de la misma manera que en la forma tradicional pero esta vez en una frecuencia de más de 20 kHz con lo que se evita completamente el efecto estroboscópico, logra que el parpadeo sea invisible para el ojo humano (y a su vez que las cámaras de vídeo difícilmente logren captarlo), y que desaparezcan ruidos por trabajar por encima del espectro audible. En definitiva se obtiene una mejora del 10% en el rendimiento de la lámpara, un menor consumo, menor calor disipado, silencio absoluto de la reactancia y mayor vida útil a los tubos

Su longitud de onda antes de ser capturada por el fósforo es de aproximadamente 250 a 370nm (nanómetros), dentro del espectro UV.

Otras desventajas

Se debe tener en cuenta que este tipo de lámparas (fluorescentes) son consideradas residuos peligrosos debido a su contenido de vapor de mercurio, por lo cual se deben desechar adecuadamente para evitar efectos ambientales negativos Normalmente, en Europa, hay puntos de recogida en la mayoría de los supermercados, y es muy

importante depositarlas sin romperlas, porque lo más peligroso es su contenido de vapor de mercurio.

Las lámparas fluorescentes tienen las ventajas de consumir menos energía eléctrica y tener una duración y capacidad de iluminación mayores a las de los focos convencionales y las lámparas de halógeno.

Sin embargo las lámparas fluorescentes contienen mercurio y metales pesados que son perjudiciales para el medio ambiente y muy tóxico para el organismo humano.

El mercurio es muy volátil y puede ser absorbido directamente por el cuerpo humano a través de la respiración, el contacto con la piel y el consumo de alimentos contaminados.

El mercurio se almacena en el tejido adiposo y puede provocar daño cerebral, daño renal o daño en el metabolismo.