Le froid ne se « fabrique » pas : on déplace de la chaleur d'un endroit vers un autre. Pour cela, on utilise un fluide frigorigène qui circule dans un circuit fermé et qui change d'état — il passe de liquide à vapeur, puis de vapeur à liquide, en boucle.

L'idée clé : un changement d'état échange beaucoup d'énergie. Quand un liquide s'évapore, il absorbe de la chaleur de son environnement (il le refroidit). Quand une vapeur se condense, elle restitue cette chaleur. Le cycle frigorifique organise ces deux phénomènes à deux endroits différents du circuit.

Le fluide parcourt en boucle quatre transformations, chacune réalisée par un composant dédié.

• 1. Compression : le compresseur aspire la vapeur basse pression et la comprime. La pression et la température montent fortement.
• 2. Condensation : dans le condenseur, la vapeur chaude cède sa chaleur à l'extérieur et se transforme en liquide.
• 3. Détente : le détendeur fait brutalement chuter la pression du liquide. Le fluide se refroidit fortement.
• 4. Évaporation : dans l'évaporateur, le fluide froid absorbe la chaleur de l'air à refroidir et redevient vapeur. Le cycle recommence.

Cette boucle tourne en continu tant que la machine fonctionne. Chaque étape conditionne la suivante : un défaut sur l'une se lit sur les autres.

Le circuit se divise en deux parties, séparées par le compresseur et le détendeur :

• La haute pression (HP) : du refoulement du compresseur jusqu'au détendeur. Elle englobe le condenseur. Le fluide y est chaud et sous forte pression.
• La basse pression (BP) : du détendeur jusqu'à l'aspiration du compresseur. Elle englobe l'évaporateur. Le fluide y est froid et sous faible pression.

Le frigoriste lit ces pressions au manifold (manomètres HP et BP). Ce sont des indicateurs essentiels : une HP anormalement haute, une BP trop basse, et l'on commence déjà à orienter un diagnostic (encrassement du condenseur, manque de fluide, détendeur bouché…).

C'est le point le plus important à mémoriser pour comprendre n'importe quelle installation :

• L'évaporateur produit le froid. C'est lui qui est placé dans la chambre froide, dans la vitrine, ou côté intérieur d'un climatiseur. Il absorbe la chaleur de l'air ambiant.
• Le condenseur rejette la chaleur. C'est lui qui est placé à l'extérieur (le « groupe » dehors). Il évacue vers l'air la chaleur prise à l'intérieur, plus celle ajoutée par le compresseur.

Sur une pompe à chaleur en mode chauffage, c'est l'inverse qui est exploité : on récupère la chaleur captée à l'évaporateur (dans l'air ou le sol extérieur) pour la restituer au condenseur, à l'intérieur du logement. Même cycle, usage inversé.

Sur une chambre froide de magasin, repérer la boucle est un réflexe :

• Le groupe extérieur abrite le compresseur et le condenseur (avec son ventilateur qui évacue la chaleur).
• L'évaporateur est à l'intérieur de la chambre, soufflant de l'air froid.
• Le détendeur est en amont de l'évaporateur.
• Les liaisons frigorifiques (tubes cuivre) relient le tout.

Comprendre cette circulation permet d'orienter chaque diagnostic : un évaporateur givré, un condenseur encrassé, un compresseur bruyant racontent chacun une partie de l'histoire du cycle.