230px|desno|mini|Tip štedne žarulje, koji se najčešće rabi u Europi. Štedna žarulja ili kompaktna fluorescentna žarulja (engl.: compact fluorescent lamp (CFL)), vrsta je fluorescentne cijevi. Napravljene su s namjerom zamjene žarulje sa žarnom niti (engl. incandescent light bulb). Štedne žarulje za istu količinu svjetlosti troše manje električne energije od žarulja sa žarnom niti, imaju duži vijek trajanja, ali su zato dosta skuplje i, zbog sadržaja žive, potencijalno opasne po zdravlje ljudi i okoliš.
Spiralni tip štedne žarulje ima nešto niži stupanj iskorištenja od izduženog tipa, zbog debelog sloja fluorescentnog nanosa na donjoj strani.
Štedne žarulje zrače drugačiji svjetlosni spektar od žarulja sa žarnom niti. Nije identičan zračenju crnog tijela, već je jako ovisan o izboru fluorescentnog premaza. Ovisno o vrsti premaza postiže se bar subjektivna sličnost prema spektru crnog tijela različitih temperatura.
Povijest 200px|desno|thumb|Stari tip štedne žarulje Prethodnica današnje štedne žarulje je žarulja iz 1890-ih godina, koju je izumio Petar Cooper Hewitthttp://inventors.about.com/library/inventors/bl_fluorescent.htm Preuzeto 15. svibnja 2012. Ta je žarulja rabljena u fotografskim studijima i industriji. Edmund Germer, Friedrich Meyer i Hans Spanner patentirali su 1927. godine tzv. svjetiljku s parom pod visokim tlakom. George Inman u suradnji s General Electricom napravio je praktičnu fluorescentnu žarulju 1938. godine, inače patentiranu 1941. godine. Današnju štednu žarulju izumio je Ed Hammer, inženjer General Electrica, kao odgovor na naftnu krizu 1973. godine.
Štedna žarulja se postupno počela proizvoditi te primjenjivati za širu uporabu.
Konstrukcija 200px|mini|Tip štednje žarulje, koji se najčešće koristi u SAD-u. U pogledu smanjenja veličine je najvažniji napredak bio je zamjena elektromagnetske prigušnice elektroničkom predspojnom napravom, a ujedno je time uklonjeno treptanje koje se pojavljuje starenjem svjetiljke, te je skraćeno vrijeme paljenja.
Glavna dva dijela žarulje su: plinom napunjena cijev te predspojna naprava (u štednoj žarulji je to redom elektronički sklop).
Kako plin u cijevi u početnom trenutku nije električki vodljiv, predspojna naprava osigurava početno žarenje elektroda na suprotnim krajevima cijevi, te također osigurava početni visoki napon potreban za udarnu ionizaciju plina. Time se postiže da plin unutar cijevi postane ioniziran i time električki vodljiv. U tom stanju plin ostaje dokle god električka struja koja njime protiče ima dostatnu jakost. Ionizirani plin ujedno odašilje ultraljubičasto zračenje koje obasjava fluorescentni premaz, a fluorescentni premaz odašilje vidljivu svjetlost. Kod uobičajenih štednih žarulja je elektronička predspojna naprava konstruirana da za relativno širok raspon ulaznih napona daje istu svjetlost, pa time te žarulje nisu pogodne za upravljanje jačinom svjetlosti.
Pretežno se proizvode izmjeničnu struju i napone koji se koriste u kućanstvima, no postoje i tipovi prilagođeni radu na istosmjernoj struji, uglavnom kao prijenosne baterijske svjetiljke.
Integrirane štedne žarulje
Integrirane štedne žarulje sadrže oboje: predspojnu napravu i cijev u jednom dijelu (otuda ime), te navojni, bajunetni ili drugi priključak. Vrlo je čest baš navojni priključak čime se postiže da se te žarulje mogu uvrnuti u postojeća grla, npr. E27 ili E14.
Neintegrirane štedne žarulje
Neintegrirane žarulje imaju posebno zamjenjivu žarulju i trajno postavljenu predspojnu napravu. Starter je obično smješten u osnovi same žarulje. Pošto je predspojna naprava smještena u samom žaruljnom grlu (kućištu), na raspolaganju je više mjesta nego kod integriranih žarulja, tako da je ponekad jednostavno električna prigušnica. Samo je kućište zato skuplje, ali uz predspojnu napravu velike trajnosti je to isplativo, jer je potrošni dio samo cijev. Takva predspojna naprava može omogućiti brže paljenje, regulaciju svjetlosti, te neke druge prednosti.http://www.huntdimming.com/elec_fluor.html Preuzeto 15. svibnja 2012.
Neintegrirane štedne žarulje popularnije su za profesionalne korisnike, kao što su hoteli, uredske zgrade itd.
Druga izvedba neintegriranih žarulja je ona gdje početni sustav ima kućište baze te posebnu cijev. Kasnije se samo cijev mijenja. Primjeri takvih žarulja su npr.: "Thorn 2D" te neke "Philips PL" varijante. Rijetko se mogu naći, jer su ih zamijenile jeftinije, integrirane žarulje.
Usporedba sa žaruljama sa žarnom niti Vijek trajanja 200px|mini|Štedna žarulja iznutra Prosječni vijek trajanja štedne žarulje je 8-15 puta dulji od klasičnih. Obično imaju naznačen vijek trajanja između 6000 i 15 000 sati, dok klasične imaju 750 ili 1000 sati, međutim, postoje i klasične žarulje s dugim vijekom trajanja.http://www.smarthome.com/903303/Aero-Tech-Light-Bulb-60A19-FR-60-Watt-Light-Bulb-20-000-Hours-Frosted-6-pack/p.aspx Preuzeto 15. svibnja 2012. Vijek trajanja ovisi o više čimbenika, uključujući: napon, tvorničke pogrješke, izloženost kratkotrajnim prenaponima, izloženost mehaničkim trešnjama, mrežnoj frekvenciji, temperaturi okoline itd.
Vijek trajanja štedne žarulje je ograničen i brojem paljenja, pa će se ukupno trajanje značajno skratiti ako se uključuju svijetliti samo nekoliko minuta. Npr., ako su razdoblja uključivanja i isključivanja dugi do 5 minuta, vijek trajanja štedne žarulje može biti kraći i do 85%, tako da im se poništava prednost nad klasičnim žaruljama.http://www.firstlightdirect.com/Globe-Light-Bulbs_B24WTR.aspx Preuzeto 15. svibnja 2012.
Što su starije, štedne žarulje proizvode manje svjetlosti nego na početku, kad su nove. Pri kraju svog vijeka, može se očekivati da će štedne žarulje proizvoditi oko 70-80 % početne količine svjetlosti.
Spektar svjetla
Žarulje sa žarnom niti daju tipični spektar crnog tijela, dok štedne žarulje, poput ostalih fluorescentnih žarulja, daju spektar koji ovisi o tipu fluorescentnog premaza. Vizualno hladnija svjetlost ima višu temperaturu, i obrnuto.
Stupanj iskorištenja Za danu razinu osvjetljenja, štedne žarulje troše između jedne trećine i jedne petine električne energije klasične žarulje jednake potrošnje.http://www.gelighting.com/na/business_lighting/faqs/cfl.htm#10 Preuzeto 15. svibnja 2012. Na električno osvjetljenje otpada oko 9% kućne potrošnje električne energije (podatak za SAD 2001. godine).
Uobičajena štedna žarulja uspije pretvoriti između 17 do 21% električne energije u zračenu - svjetlosnu energiju. Pošto se osjetljivost oka mijenja s valnom dužinom, proizvodnja ili učinak žarulje mjeri se u lumenima (lm). Lumenski učinak štedne žarulje obično je 60 do 72 lumena po watu (lm/W), dok je klasične žarulje 8 do 17 lm/W.
Cijena Početna investicija je dosta veća, jer je cijena štedne žarulje prosječno 3 do 10 puta veća od klasičnih žarulja. Ipak, duži vijek trajanja te niža potrošnja električne energije obično pokriju višu početnu cijenu.http://money.usnews.com/money/business-economy/articles/2007/12/19/faq-the-end-of-the-light-bulb-as-we-know-it Preuzeto 15. svibnja 2012.
U poslovnim prostorima štedne su žarulje vrlo učinkovite, jer se takvi prostori osvjetljavaju skoro cijelo radno vrijeme.
Vrijeme paljenja Dok se klasične žarulje pale praktično istovremeno kada se uključi prekidač, štednim je žaruljama potrebno neko vrijeme dok ne dostignu puni sjaj, što pri niskim temperaturama to traje još dulje.
Nekim vrstama štednih žarulja potrebno je i do tri minute da dostignu puni sjaj. Uzimajući u obzir i kraći vijek trajanja zbog češćih uključenja i isključenja, štedne žarulje mogu biti manje privlačne od klasičnih za sva mjesta gdje ne trebaju biti uključene dulje vrijeme, kao npr. za automatsko uključivanje i isključivanje na ulazima kuća, garaža itd.
Druge tehnologije štednih žarulja Druga vrsta štedne žarulje je tzv. radiofluorescentna štedna žarulja. Kod ovih žarulja, živina para aktivira se preko radiofrekvencijskog oscilatora.http://ecmweb.com/mag/electric_rf_lighting_tunes/ Preuzeto 15. svibnja 2012. Trenutačno ovaj tip svjetiljke ima previsoku proizvodnu cijenu te probleme u vezi s elektromagnetskom kompatibilnosti i donošenju odgovarajućih međunarodnih standarda.
Neki proizvođači rade štedne žarulje s premazom titanijevog(IV) oksida na vanjskoj strani.http://www.fresh2.com/ Preuzeto 15. svibnja 2012. Osvijetljen tragovima UV zračenja koje prolazi kroz staklenu cijev, takav premaz se aktivira na svojoj površini i postaje biocidan, no učinkovitost takvog sklopa je upitna.
Hladno-katodna fluorescentna štedna žarulja, jedna je od novijih tipova štedne žarulje. Napon je kod njih pet puta veći nego kod drugih štednih žarulja, dok je struja deset puta manja. Imaju promjer oko 3 mm. Njihov je učinak (lm/W) oko 50% manji od učinka drugih štednih žarulja. Inače njihova prednost je, da su kao i klasične žarulje, kompatibilne s regulatorima osvjetljenja fotostanicama, te imaju vijek trajanja dug oko 50 tisuća sati. Pogodne su za mjesta, gdje se žarulje često uključuju i isključuju. Neki proizvođači daju fosforescentni premaz na štedne žarulje tako da neko vrijeme "svijetle" nakon što ih isključimo, što može biti korisno u izvanrednim situacijama.
Temperatura boje je kvantitativna mjera. Što je veća temperatura boje u kelvinima, "hladnija" je svjetlost. Kod današnjih štednih žarulja i drugih žarulja s tri premaza, imena boja nisu standardizirana za pojedine temperature boja, kao što su bile kod starijih holofosfatnih fluorescentnih žarulja. Između pojedinih proizvođača zapažene su nedosljednosti i razlike. Primjerice "Sylvania 's Daylight CFL" ima temperaturu boje 3500 K, dok većina drugih žarulja tipa "dnevna svjetlost" (eng. ' daylight ') ima bar 5000 K. Štedne žarulje u drugim bojama proizvode se u manjoj mjeri.
Odnos prema okolišu i zdravlju Ušteda energije 200px|mini|Neintegrirana štedna žarulja Pošto fluorescentne štedne žarulje troše manje električne energije za istu količinu proizvedene svjetlosti od klasičnih žarulja s užarenom niti, štedne žarulje snižavaju neto potrošnju električne energije. Iz razloga što danas većina električne energije stiže iz termoelektrana na fosilna goriva, koje su odgovorne za otpuštanje velikih količina ugljikovog(IV) oksida, kancerogenih organskih spojeva, žive i radioaktivnih tvari u atmosferu, smanjenje potrošnje izravno utječe i na smanjivanje otpuštanja tih tvari u okoliš. Neto učinak je izrazito pozitivan za okoliš.
Međutim, dok štedne žarulje troše manje električne energije, više je električne energije potrebno za njihovu proizvodnju, nego za klasične žarulje. To je opet ublaženo s tim da štedne žarulje imaju duži vijek trajanja.http://thewatt.com/node/175 Preuzeto 15. svibnja 2012.
Kao i sve fluorescentne žarulje, tako i štedne žarulje imaju određenu količinu žive,[http://www.ccme.ca/assets/pdf/merc_lamp_standard_e.pdf Preuzeto 15. svibnja 2012. oko 4,0 mg po žaruljihttp://www.energystar.gov/ia/partners/promotions/change_light/downloads/Fact_Sheet_Mercury.pdf Preuzeto 15. svibnja 2012. u obliku pare, što u slučaju nepropisnog zbrinjavanja otpadnih žarulja predstavlja problem za tlo, zrak i vodu.http://www.nema.org/media/pr/20070313a.cfm Preuzeto 15. svibnja 2012. Neki proizvođači proizvode štedne žarulje s manjom količinom žive, od 1,0 mg do 1,5 mg po žarulji.
Odlaganje razbijenih i rabljenih štednih žarulja