TUBO FLUORESCENTE


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 Las lámparas o tubos fluorescentes se utilizan para iluminar con luz blanca sitios donde se necesita iluminación durante mucho tiempo seguido, por ejemplo cocinas o naves industriales.

 Vamos a ver como funciona un tubo fluorescente, sus partes, como el cebador y la reactancia, su instalación y circuitos, el efecto estroboscópico, posibles fallos y errores y el cambio de tubos fluorescentes por tubos Led.

¿Qué es un Tubo Fluorescente?

 El tubo fluorescente, también llamado Lámpara Fluorescente, es un tubo de vidrio que tiene en su interior un gas que tiene la propiedad de emitir luz blanca cuando le atraviesan electrones (corriente eléctrica).

 La pared interior del tubo se encuentra recubierta con una capa de sustancia fosforescente o fluorescente, cuya misión es convertir los rayos de luz ultravioleta (que se generan dentro y que no son visibles para el ojo humano), en radiaciones de luz visible. Para que eso ocurra, su interior se encuentra relleno con un gas inerte, generalmente argón (Ar) y una pequeña cantidad de mercurio (Hg) líquido.

fluorescente

 Para que el tubo emita luz deben de cumplirse dos cosas:

 - Que el gas este a una temperatura elevada.

 - Que puedan pasar los electrones de un extremo a otro del tubo (atravesar el gas).

 Fíjate en el arranque o encendido en el siguiente esquema:

encendido del fluorescente

 Veamos como lo consigue y todos los componentes.

 Cebador

 Para elevar la temperatura del gas en el encendido se utiliza el cebador, que produce una chispa en su interior que hace que se eleve la temperatura. El cebador va insertado en un portacebador.

cebador



 Para conseguir fuerza en los electrones en el encendido y que puedan pasar de un extremo al otro, se aumenta mucho la tensión en el arranque o encendido a mas de 1000V.

 Reactancia Fluorescente

 Como la tensión a la que se conecta, la de la vivienda, es de 220V necesitamos un aparato que la eleve a 1000V en el encendido, este aparato se llama reactancia.

reactancia fluorescente

 Una vez que los electrones consiguen pasar de un extremo a otro en el arranque, ya no es necesario esta tensión tan elevada, con 220V consiguen atravesar el gas, por eso después del encendido se desconecta la reactancia y el cebador.

 También se desconecta el cebador, ya que el gas mantiene la temperatura por si solo por el paso de la corriente a través de el.

 Una vez que el tubo se enciende ya no son necesario ni el cebador no la reactancia, pero si son imprescindibles para que el tubo empiece a emitir luz (en el encendido).

 Los fluorescentes en el encendido consumen más que una lámpara de incandescencia, pero una vez que se estabiliza consume menos, por eso se coloca en sitios que va a estar encendido durante mucho tiempo seguido (por ejemplo la cocina) y no en habitaciones. Nunca se colocarán en sitios donde solo se necesita encender y apagar cada poco tiempo.

 Recuerda la Potencia = Tensión x intensidad. Si al encenderlo tenemos más de 1000V lógicamente la potencia será mucho más elevada que después, que solo será de 220V.

Dimensiones y Potencias de los Tubos Fluorescentes

 Las dimensiones de las lámparas de fluorescencia van asociadas a la potencia eléctrica de la lámpara, siendo las más corrientes las de 18w, 36w, y 52w. (vendidas comúnmente como de 20w 40w y 60w).

dimensiones tubos fluorescentes

Conexión Tubo Fluorescente

  La instalación del tubo lleva los siguientes componentes:

 - Portatubos: Donde se coloca los extremos del tubo.

 - El tubo: Que lleva el gas en su interior.

 - El cebador: Este componente sirve para calentar el gas en interior del tubo en el primer momento del encendido. Una vez el gas caliente no hace falta el cebador por que el propio paso de la corriente lo mantiene caliente. Si tenemos el tubo encendido y lo quitamos, veremos como el fluorescente sigue encendido. Se conecta en paralelo con el tubo.

 - La reactancia: El gas en el momento del encendido para que emita luz necesita una tensión cercana a los 1000V. Este componente produce esta tensión pero solo en el encendido del tubo. En serie con el tubo. Igualmente podemos probar a quitarlo después del encendido y veremos como lámpara fluorescente seguirá encendida.

 En el siguiente esquema vemos que el cebador se conecta en paralelo con el tubo y la reactancia en serie:

conexion tubo fluorescente

 Como la reactancia del fluorescente es una bobina, podemos mejorar el factor de potencia de la instalación del fluorescente con un condensador, además servirá para evitar el efecto estroboscópico que luego veremos. Esto significa que nuestro fluorescente consumirá menos. El siguiente circuito es el más recomendable para 1 solo tubo.

circuito fluorescente

 En algunos casos se puede omitir la toma o puesta a tierra. La instalación de un solo tubo fluorescente no se recomienda, salvo casos aislados, luego veremos más esquemas de tubos fluorescentes y el porque.

 Normalmente cuando compramos un fluorescente se compra una luminaria fluorescente que ya viene con todo instalado. Estas luminarias suelen tener 2 tubos en conexión duo o paralelo para evitar el efecto estroboscópico, que veremos a continuación y que es la instalación que siempre se recomienda.

luminaria fluorescente

Efecto Estroboscópico

  Toda fuente luminosa alimentada con corriente alterna, produce oscilaciones luminosas que coinciden con las variaciones de la corriente que fluye por ella. En el caso de la corriente alterna normal de 50 Hz, la luz oscila 100
veces por segundo. Además las ondas pasan por el valor de 0 voltios, la tensión, y 0 amperios, la corriente, en la fuente luminosa 2 veces cada 20 milisegundos. Fíjate en la onda de corriente alterna:

onda corriente alterna

 Cuando se trata de lámparas de filamento, como en el caso de las incandescentes o las halógenas, no se aprecian estas oscilaciones, ya que no le da tiempo al filamento a enfriarse, pero en el caso de las lámparas fluorescentes o de descarga, el ojo humano si aprecia dichas oscilaciones, que a la larga originan un cansancio ocular cuando se trabaja muchas horas con este tipo de iluminación.

 Este cansancio de los ojos es lo que se denomina “Efecto Estroboscópico”.

 Además: Cuando iluminamos objetos redondos (ruedas, poleas, etc.) que giran a gran velocidad, da la sensación de que están parados o se mueven a saltos. Dicho efecto puede provocar graves accidentes de trabajo.

 En redes monofásicas (fase y neutro a 230V) que alimentan luminarias formadas por dos lámparas fluorescentes es frecuente realizar la conexión “dúo” o paralelo, con ello desfasamos el parpadeo de las lámparas y se corrige el efecto estroboscópico.

fluorescente en conexion duo o paralelo

 El esquema representa un montaje de dos tubos, con reactancia y cebador independientes, pero en la instalación de uno de ellos se ha intercalado un condensador en serie.

 Como el condensador adelanta la corriente 90º respecto a la tensión en un tubo, cuando el tubo del condensador su señal (onda) sea cero la del otro tubo estará pasando por su posición máxima alcanzando la máxima luminosidad antes que el otro, con lo cual se compensan las oscilaciones luminosas, de tal forma que el ojo humano no aprecia el parpadeo.

 El mismo condensador sirve de corrector de factor de potencia, ya que la corriente retrasada en un tubo queda compensada por la corriente adelantada en el otro. Por tal motivo se recomienda siempre este tipo de montaje en instalaciones pequeñas y de tipo medio.

 En el mercado también existen reactancias dobles que en una misma caja incorporan las dos reactancias más el condensador.

 En las grandes instalaciones de alumbrado, con muchos tubos y pantallas múltiples, lo mejor es emplear la alimentación trifásica, tal y como vemos en el siguiente esquema, ya que el propio sistema de corrientes desfasadas 120º compensan el efecto perjudicial de las oscilaciones luminosas sobre el ojo humano.

 En este tipo de montaje, la compensación del factor de potencia debe hacerse colocando en cada tubo el condensador apropiado conectado en paralelo.

fluorecentes en trifasica
 

Cambiar Tubo Fluorescente por Led

  Hoy en día la mayoría de las instalaciones de tubos fluorescentes antiguas se están cambiando por tubos LED. Estos tubos ofrecen muchas ventajas como:

 - La duración de los tubos LED es mucho mayor, de unas 50.000 horas de vida frente a las 10.000 del fluorescente.

 - El consumo de los tubos LED es mucho mayor. Un tubo fluorescente de 36w dará la misma luz que un tubo LED de 8w o 12w. La reactancia y el cebador no consumen.

 - La instalación del tubo LED es más barata porque no llevan reactancia ni cebador.

 - Como no llevan reactancia ni cebador tienen muchas menos averías los tubos LED que los tubos fluorescentes.

 El proceso de cambio es sencillo, solo hay que quitar la reactancia y el cebador y conectar el tubo led directamente a la fase y el neutro de la instalación. A continuación puedes ver los pasos que se necesitan para cambiar un tubo fluorescente por un tubo led.

cambiar tubo fluorescente por led

 Fallo en el Tubo Fluorescente

 Cuando nuestro fluorescente no luce debemos actuar de la siguiente manera:

 - Primero solo cambiar el cebador que es mucho más barato.

 - Si sigue sin funcionar será fallo el tubo. Se compra un tubo nuevo y se deja el cebador nuevo que hemos comprado. Siempre que pongamos un tubo nuevo es aconsejable poner también un cebador nuevo.

 Nunca comprar directamente el tubo por que puede que el fallo sea solo del cebador y el tubo es más caro. Aunque el cebador este bien no pasa nada por comprar uno nuevo, ya que lo pondremos con el nuevo tubo.

 La potencia del tubo debe ser la misma que la del cebador (nunca un cebador de menos potencia que el tubo). La potencia viene especificada en el propio tubo en vatios (w).

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