Un détendeur thermique est généralement un dispositif mécanique dans un système de climatisation ou de réfrigération qui régule les pressions du matériau réfrigérant. Dans ces systèmes, les détendeurs thermiques peuvent être considérés comme des dispositifs de mesure qui surveillent et contrôlent simultanément la quantité de réfrigérant utilisée par un système de refroidissement à tout moment. À mesure que la température change à l’intérieur d’un espace, la quantité de réfrigérant nécessaire pour maintenir la température souhaitée change également. Le détendeur thermique contrôle les niveaux variables de réfrigérant.
Dans de nombreux systèmes de refroidissement, le réfrigérant est maintenu sous forme liquide dans une chambre et libéré sous forme de gaz dans une autre. Cette action entraîne le processus de refroidissement en extrayant la chaleur de cet espace pour changer la phase du réfrigérant de liquide à gazeux et de nouveau à un liquide. Un détendeur thermique est normalement le point dans un système de refroidissement auquel le liquide est libéré pour devenir un gaz et initier le processus de refroidissement.
Cette partie du processus dépend généralement de la température des composants internes de l’ensemble du système de refroidissement. Un détendeur thermique typique comprend un composant appelé bulbe thermique. Cette chambre est remplie d’une petite quantité de liquide réfrigérant qui est isolée des températures de l’air et connectée directement à un système de serpentins à travers lesquels passe le réfrigérant, généralement appelé évaporateur. Lorsque des changements de température se produisent, le bulbe thermique est affecté par ces changements grâce à sa connexion au détendeur thermique et au reste du système de refroidissement.
Lorsque la température change dans le système, en particulier dans l’évaporateur, cela indique un changement de température pour l’espace à refroidir. Le matériau de l’ampoule thermique doit se dilater et se contracter parallèlement à tout changement de température, car l’ampoule thermique conserve une taille constante malgré les changements de température. Des températures plus élevées dans le système de refroidissement forcent le liquide et le gaz à l’intérieur de l’ampoule thermique à se dilater. Cette expansion force l’ouverture d’une vanne, permettant à plus de réfrigérant de passer dans l’évaporateur. Des températures plus basses, en revanche, font se contracter le liquide dans le bulbe thermique, ce qui ferme la vanne et laisse passer moins de réfrigérant.
L’installation d’un détendeur thermique est généralement considérée comme faisant partie intégrante des systèmes de réfrigération et de climatisation de pratiquement toutes les tailles. De nombreux systèmes de refroidissement intègrent au moins un détendeur thermique, car ils sont considérés comme assez précis et cohérents dans leur fonctionnalité. Les systèmes qui n’utilisent pas de détendeur thermique sont souvent considérés comme inexacts ou incohérents.