Chambre froide, réfrigérateur ou climatiseur, peu importe : toute la réfrigération mécanique repose sur le même cycle en quatre étapes. Le fluide frigorigène s’évapore à basse pression dans l’évaporateur en prélevant la chaleur du milieu, le compresseur comprime cette vapeur et en élève la pression et la température, le condenseur transforme la vapeur chaude en liquide en cédant sa chaleur à l’air extérieur, et le détendeur abaisse la pression du liquide avant de le renvoyer vers l’évaporateur. Le cycle se poursuit ainsi.
La chaleur ne passe pas spontanément du froid vers le chaud ; ce qui fait tourner le cycle, c’est l’électricité consommée par le compresseur. C’est pourquoi l’énergie consommée par une installation frigorifique ne dépend pas de la quantité de chaleur extraite, mais des températures entre lesquelles elle la transporte : rejeter la chaleur d’un tunnel de surgélation à −25 °C vers un air extérieur à 40 °C demande beaucoup plus d’électricité que depuis une chambre à 0 °C.
En pratique, le cycle s’organise autour de quatre composants principaux : l’évaporateur dans la chambre, le condenseur et le compresseur à l’extérieur (groupe de condensation), le détendeur à l’entrée de l’évaporateur. Entre eux se trouvent des éléments auxiliaires tels que le réservoir de liquide, le filtre déshydrateur, le voyant liquide, la vanne solénoïde et le pressostat ; le rôle de chacun est décrit dans une entrée distincte de ce glossaire.
Deux mesures indiquent si le cycle fonctionne correctement : la surchauffe à la sortie de l’évaporateur et le sous-refroidissement à la sortie du condenseur. Si ces deux valeurs sont dans la bonne plage, la charge en fluide, le réglage du détendeur et les échanges thermiques sont en ordre.