Grzałki odszraniania w lodówkach pełnią kluczową funkcję w układach chłodniczych typu No Frost, zapobiegając nadmiernemu oszronieniu parownika. Ich praca odbywa się w cyklach kontrolowanych przez czujniki temperatury, najczęściej NTC lub PTC, które przekazują sygnały do modułu sterującego. Istotnym parametrem diagnostycznym grzałki, obok rezystancji i mocy, jest również susceptancja, czyli składowa urojona admitancji. Analiza susceptancji pozwala ocenić zjawiska związane z charakterystyką pojemnościową i indukcyjną grzałki w warunkach zmiennego napięcia. Diagnoza przeprowadzona przez technika z serwisu AGD z Częstochowy wykazała, że pomiary susceptancji mogą być wykorzystane jako narzędzie do wczesnego wykrywania usterek układów odszraniania.
Susceptancja wyrażana jest w siemensach i opisuje zdolność obwodu do przewodzenia prądu przemiennego poprzez elementy pojemnościowe lub indukcyjne. W przypadku grzałek rurkowych, które zbudowane są z drutu oporowego otoczonego izolatorem i osłoną metalową, pojawia się zarówno składowa pojemnościowa (wynikająca z izolacji), jak i indukcyjna (wynikająca z kształtu przewodu i jego długości). Zmiany susceptancji świadczą o stanie dielektryka, stopniu zużycia elementu i wpływie środowiska pracy.
Czujniki temperatury pełnią rolę regulatorów cyklu pracy grzałki. NTC (Negative Temperature Coefficient) zmniejsza swoją rezystancję wraz ze wzrostem temperatury, natomiast PTC (Positive Temperature Coefficient) zwiększa ją. Obydwa typy czujników oddziałują pośrednio na warunki, w których mierzona jest susceptancja grzałki. Zmiana rezystancji czujników powoduje modulację napięcia zasilającego grzałkę i wpływa na odczyty parametrów admitancyjnych.
Diagnoza technika AGD miała na celu określenie korelacji między susceptancją grzałki a sygnałami pochodzącymi z czujników temperatury. Badano, czy wahania parametrów admitancji mogą wskazywać na uszkodzenie izolacji, zmiany w przewodności cieplnej lub niewłaściwą współpracę z modułem sterującym. W analizie uwzględniono lodówki różnych producentów, aby zweryfikować, czy zjawisko jest uniwersalne.
Pomiarów dokonywano za pomocą mostków RLC oraz analizatorów impedancji. Grzałka była testowana w warunkach laboratoryjnych, zarówno w stanie zimnym, jak i po nagrzaniu. Czujniki NTC i PTC rejestrowały zmiany temperatury, a ich sygnały były równolegle analizowane przez moduł pomiarowy. Zestawienie danych umożliwiło określenie zależności między temperaturą, rezystancją czujników a wartościami susceptancji.
W stanie początkowym susceptancja grzałki wykazywała dominację składowej pojemnościowej. Było to spowodowane obecnością dielektryka między drutem oporowym a osłoną metalową. Czujniki NTC wskazywały niskie temperatury, co skutkowało wyższym napięciem zasilającym grzałkę. Susceptancja w tym stanie była stabilna i mieściła się w zakresie wartości referencyjnych podanych przez producenta.
Po osiągnięciu temperatury roboczej zaobserwowano przesunięcie charakterystyki susceptancji w stronę składowej indukcyjnej. Rozszerzalność cieplna przewodu powodowała zmianę geometrii uzwojenia, a izolacja traciła część swoich właściwości dielektrycznych. Czujniki PTC odnotowywały wzrost rezystancji, co ograniczało dopływ prądu i modulowało amplitudę zmian susceptancji. W niektórych przypadkach pojawiały się fluktuacje, które świadczyły o mikrouszkodzeniach izolacji.
Analiza wykazała, że w warunkach nadmiernej wilgoci susceptancja grzałki rosła w kierunku składowej pojemnościowej. Woda wnikająca w mikropory izolacji zwiększała przewodność dielektryczną, co powodowało anomalie w odczytach. Czujniki NTC rejestrowały w tym czasie zbyt wolne nagrzewanie parownika, co prowadziło do wydłużania cyklu odszraniania. Technik z Częstochowy potwierdził, że pomiar susceptancji może służyć do identyfikacji nieszczelności izolacji grzałki.
Podczas eksperymentów stwierdzono, że susceptancja grzałki zmieniała się w sposób nieliniowy względem temperatury. Oznaczało to, że nie dało się jednoznacznie powiązać wzrostu temperatury z proporcjonalnym wzrostem lub spadkiem susceptancji. Nieliniowości te były szczególnie widoczne w lodówkach z czujnikami PTC, które reagowały z opóźnieniem. W takich przypadkach diagnostyka wymagała rejestracji danych w dłuższych cyklach pracy.
Zmiany susceptancji grzałki generowały odchylenia w prądach pobieranych z sieci. Moduł sterujący rejestrował te odchylenia jako zakłócenia i w niektórych przypadkach błędnie interpretował je jako przeciążenie. W efekcie dochodziło do przedwczesnego wyłączania grzałki i niepełnego odszraniania. Analiza z Częstochowy potwierdziła, że pomiar susceptancji dostarcza danych ułatwiających korektę algorytmów sterowania.
Na podstawie pomiarów susceptancji technik był w stanie zidentyfikować typowe usterki:
* degradację izolacji dielektrycznej,
* nierównomierne nagrzewanie grzałki,
* błędną współpracę z czujnikami NTC/PTC,
* zbyt duże fluktuacje prądowe.
Każda z tych usterek miała swój charakterystyczny „podpis” w przebiegu susceptancji, co czyniło ten parametr przydatnym w praktyce serwisowej.
Podczas szkoleń w Częstochowie podkreślano, że tradycyjne pomiary rezystancji grzałki nie są wystarczające do pełnej diagnostyki. Dopiero analiza susceptancji w połączeniu z rejestracją sygnałów z czujników NTC/PTC daje pełny obraz stanu układu odszraniania. Serwisanci uznali, że wprowadzenie tej metody do rutynowych procedur pozwoli na ograniczenie liczby reklamacji i przedłużenie żywotności urządzeń.
Analiza susceptancji w grzałce odszraniania lodówki z czujnikami NTC/PTC temperatury, przeprowadzona w Częstochowie, dowiodła znaczenia tego parametru dla diagnozy technicznej. Susceptancja odzwierciedla stan izolacji, wpływ temperatury i wilgoci oraz nieliniowe zjawiska zachodzące w trakcie cyklu odszraniania. Połączenie pomiarów susceptancji z odczytami czujników pozwala serwisantom precyzyjnie lokalizować usterki i optymalizować działanie układu. Dokumentacja technika AGD wykazała, że metoda ta może stać się standardowym narzędziem serwisowym, podnoszącym jakość napraw i skuteczność diagnostyki.