Si, après s’être condensée en liquide dans le condenseur, la vapeur continue de traverser les ailettes, le liquide se refroidit sous la température de saturation ; cet écart s’appelle le sous-refroidissement. Exemple : si la pression de condensation du R404A est de 15 bar g, la température de saturation est d’environ 34 °C ; si l’on mesure 29 °C sur la ligne liquide, le sous-refroidissement est de 5 K.
Le sous-refroidissement garantit deux choses : l’arrivée au détendeur de liquide pur sans bulles de vapeur (sinon la capacité du détendeur baisse et des bulles apparaissent au voyant) et un gain de puissance (chaque K de sous-refroidissement augmente la puissance d’environ 0,5–1 %). Un sous-refroidissement faible (0–2 K) indique un manque de charge ; un sous-refroidissement très élevé (plus de 10 K) indique une surcharge ou une accumulation de liquide dans le condenseur (vanne de sortie du réservoir trop fermée, gaz incondensables).
Le dépanneur confirme la charge par cette valeur : si, la surchauffe étant normale, le sous-refroidissement est aussi à 3–8 K, le système est correctement chargé. Pour les fluides zéotropes, la température de condensation se lit dans la colonne « bulle » (bubble) du tableau. L’échangeur liquide–aspiration et les sous-refroidisseurs mécaniques augmentent délibérément le sous-refroidissement pour gagner de la puissance sur les longues lignes et dans les climats chauds.