Plusieurs caractéristiques expliquent le succès de la machine à expresso révolutionnaire E61 de Faema. Dans ce lesson, nous expliquons le fonctionnement d'un thermosiphon, à l'aide d'une illustration tirée du brevet d'Ernesto Valente de 1960.
En faisant circuler constamment de l'eau chaude dans le groupe, un thermosiphon aide à maintenir la température d'infusion de la machine à expresso stable. Pour ce faire, il exploite la puissance de la convection et non en utilisant une pompe.
Dans la machine de Valente, un échangeur de chaleur (1 sur le schéma) passe au milieu de la chaudière à vapeur. L'eau à l'intérieur de l'échangeur thermique est rapidement chauffée au-dessus de 100°C (212°F). Parce que l’eau chaude est moins dense que l’eau plus froide du groupe, elle monte et s’écoule dans la tête du groupe.
La tête du groupe perd de la chaleur vers l'air extérieur et l'eau à l'intérieur se refroidit. L'eau plus froide, étant plus dense, coule, passe par le tuyau inférieur et retourne au fond de l'échangeur de chaleur. Ce flux circulaire alimente en permanence la tête de groupe en eau chaude et maintient la température de la tête de groupe.
Lorsque le barista commence à préparer un expresso, de l'eau fraîche et froide est pompée vers le bas de l'échangeur thermique et la vanne du groupe est ouverte. L'eau s'écoule vers le groupe par les deux côtés du thermosiphon, combinant les eaux les plus chaudes et les plus froides. Le groupe est constitué d’un gros morceau de laiton ; c'est gros masse thermique stabilise la température de l'eau entrante.
Dans les machines à thermosiphon modernes, un limiteur de débit placé entre l'échangeur de chaleur et le groupe (marqué 8 dans le schéma ci-dessous) peut aider à contrôler la température de deux manières : Premièrement, il limite la vitesse de circulation du thermosiphon. Cela réduit la quantité d'eau chaude fournie au groupe, rendant le groupe plus frais lorsqu'il n'est pas utilisé.
Cela signifie également que lorsque le barista prépare un expresso, plus d'eau entrera dans le groupe par la partie inférieure et plus froide de la boucle du thermosiphon que par la partie la plus chaude,