La présente invention concerne un système de refroidissement (10) pour refroidir des charges calorifiques (28, 34) à bord d'un aéronef qui comprend un dispositif de production de froid (12), un premier circuit de fluide transporteur de froid (24), qui est thermiquement couplé au dispositif de production de froid (12) et est raccordé à une première charge calorifique (28) afin d'éloigner la chaleur à partir de la première charge calorifique (28), et un second circuit de fluide transporteur de froid (30) qui est raccordé à une seconde charge calorifique (34) afin d'éloigner la chaleur à partir de la seconde charge calorifique. Un système de couplage du système de refroidissement (10) est conçu pour coupler thermiquement et de façon sélective le premier circuit de fluide transporteur de froid (24) au second circuit de fluide transporteur de froid (30) ou de le découpler thermiquement du second circuit de fluide transporteur de froid (30). Dans un procédé de fonctionnement d'un tel système de refroidissement (10) pour refroidir des charges calorifiques (28, 34) à bord d'un aéronef, le premier circuit de fluide transporteur de froid (24) est couplé thermiquement et de façon sélective au second circuit de fluide transporteur de froid (30) ou découplé thermiquement du second circuit de fluide transporteur de froid (30) au moyen du système de couplage.