Diverse caratteristiche spiegano il successo della rivoluzionaria macchina per caffè espresso E61 di Faema. In questo lesson spieghiamo come funziona un termosifone, utilizzando un'illustrazione del brevetto del 1960 di Ernesto Valente.
Facendo circolare costantemente l'acqua calda attraverso il gruppo, un termosifone aiuta a mantenere stabile la temperatura di erogazione della macchina per caffè espresso. Lo fa sfruttando la potenza della convezione, non usando una pompa.
Nella macchina di Valente, al centro della caldaia a vapore passa uno scambiatore di calore (1 nello schema). L'acqua all'interno dello scambiatore di calore viene rapidamente riscaldata oltre i 100°C (212°F). Poiché l'acqua calda è meno densa dell'acqua più fredda nel gruppo, sale e scorre nella testa del gruppo.
La testa del gruppo cede calore all'aria esterna e l'acqua al suo interno si raffredda. L'acqua più fredda, essendo più densa, affonda, passando attraverso il tubo inferiore e ritornando al fondo dello scambiatore di calore. Questo flusso circolare fornisce costantemente acqua calda alla testa del gruppo e mantiene la temperatura della testa del gruppo.
Quando il barista inizia a preparare un espresso, sul fondo dello scambiatore di calore viene pompata acqua fresca e fredda e si apre la valvola del gruppo. L'acqua scorre verso il gruppo attraverso entrambi i lati del termosifone, combinando le acque più calde e più fredde. Il gruppo è costituito da un grosso pezzo di ottone; è grande massa termica stabilizza la temperatura dell'acqua in ingresso.
Nelle moderne macchine a termosifone, un limitatore di flusso posto tra lo scambiatore di calore e il gruppo (etichettato con 8 nel diagramma sottostante) può aiutare a controllare la temperatura in due modi: in primo luogo, limita la velocità di circolazione del termosifone. Ciò riduce la quantità di acqua calda fornita al gruppo, rendendo il gruppo più fresco quando non viene utilizzato.
Significa anche che quando il barista prepara un espresso, entrerà più acqua nel gruppo dalla parte inferiore e più fredda del circuito del termosifone che da quella più calda,