C'est en 2018 que nous avons découvert les premières machines espresso équipées d'un corps chauffant à film épais. Désormais, cette technologie—connue sous le nom de Flow Through Heater (FTH), Fast Through Heater ou ThermoJet—s'est imposée sur le marché des machines espresso et des cafetières. Les éléments chauffants à film épais ont non seulement surpassé le thermobloc classique en matière de performances et de réactivité, mais ils mettent aussi une pression croissante sur les fabricants de machines espresso traditionnelles à chaudière.
En 2018, nous avons testé la Sage Bambino du constructeur australien Breville, qui opère en Europe sous la marque Sage Appliances. La machine était impressionnante par sa vitesse de chauffe, même si sa stabilité thermique laissait encore à désirer. Peu de temps après, la Sage Barista Pro arrivait sur notre banc d'essai, confirmant une évidence : le potentiel du corps chauffant à film épais est immense.
Les deux machines étaient équipées d'un élément chauffant à film épais conçu par l'entreprise néerlandaise Ferro Techniek. Alors que Sage a commercialisé cette technologie sous le nom marketing très tendance de « ThermoJet », le fabricant lui-même désigne cet élément sous le nom de Flow Through Heater. Comment fonctionne le Flow Through Heater, quelles machines l'utilisent aujourd'hui et quelles sont les conséquences pour le marché ? C'est le sujet de cet article.
Maro, Zuriga, Sage et les autres
Quel est le point commun entre la Maro Model 1, la Zuriga Génération 2, l'Unica et les machines Sage Bambino ou Sage Barista Pro ? Elles partagent la même technologie thermique : le corps chauffant à film épais. Et elles sont en excellente compagnie. En effet, la cafetière filtre Tone, la Aiden Precision Coffee Maker ou encore le système à lait ETNA utilisent également cette technologie. La liste des fabricants faisant appel aux éléments Ferro s'agrandira bientôt avec deux nouvelles machines espresso novatrices : Roxy Espresso et nunc.
Quelle formidable réussite pour cette entreprise néerlandaise basée à Gaanderen, dans la province de Gueldre ! Spécialisée dans les éléments chauffants à couche épaisse imprimés directement sur des substrats métalliques, Ferro propose des solutions sur mesure à divers secteurs industriels. Filiale du groupe Otter Controls, Ferro produit aux Pays-Bas, en Hongrie, au Royaume-Uni et en Chine. Le siège de Gaanderen emploie environ 50 collaborateurs, auxquels s'ajoutent 80 personnes chez Ferro Electronics à Budapest. Le groupe Otter compte au total près de 1 500 salariés dans le monde.
L'histoire du Flow Through Heater de Ferro s'est accélérée en 2013. Le fabricant a créé un « kit de développement » comprenant tout le nécessaire pour concevoir des prototypes. Outre le FTH MK2, ce kit contenait une pompe, un débitmètre et une carte de commande. Près de 100 entreprises ont commandé ce kit.
Il est intéressant de noter que Ferro avait déjà développé une version antérieure du FTH dès 2007, le « FTH MK1 ». Cependant, celui-ci ne pouvait supporter qu'une pression maximale de 2,5 bars et a donc été utilisé sur des machines à dosettes souples. Pour extraire un espresso, des pressions pouvant atteindre 15 bars selon la pompe sont indispensables.
Le « FTH MK2 », adapté à l'espresso et capable de générer de la vapeur pour mousser le lait, a été validé sous forme de prototype fonctionnel en 2010. La production industrielle du FTH s'est accélérée en 2015, Sage/Breville jouant un rôle clé en tant que pionnier dans le succès commercial de cette technologie.
Quels sont les atouts du corps chauffant à film épais ?
Le système à film épais présente des avantages majeurs par rapport aux chaudières traditionnelles et aux thermoblocs classiques :
Comment fonctionne un corps chauffant à film épais ?
L'eau circule dans un canal plat intégré directement sur le substrat de l'élément chauffant. Ce canal est dessiné de manière à optimiser le flux de l'eau et à maximiser le transfert thermique.
| Composant | Détail de conception |
|---|---|
| Matériau | Le canal est généralement conçu dans le même matériau que le substrat (le plus souvent de l'acier inoxydable). |
| Géométrie | Formes tubulaires ou serpentins créant des turbulences contrôlées pour une chauffe optimale. |
| Fabrication | Emboutissage profond et procédés de soudure de précision pour une intégration parfaite dans l'élément. |
| Résistance à la pression | Conçu pour résister aux pressions espresso jusqu'à 15 bars (génération MK2). |
Grâce à l'intégration directe du canal sur le substrat du FTH, l'eau bénéficie d'un transfert de chaleur immédiat et très efficace depuis la résistance imprimée.
Capteurs de température et régulation électronique
La conception plate et la vitesse de réaction élevée imposent une régulation électronique extrêmement rapide. En l'absence de masse thermique pour faire office de tampon, la carte électronique doit ajuster la puissance en temps réel :
Les systèmes FTH modernes utilisent des microcontrôleurs capables de corriger les valeurs en quelques millisecondes :
Systèmes variés, éléments FTH sur-mesure
Selon l'application, Ferro fabrique différents modèles FTH adaptés aux besoins des constructeurs :
| Machine | Élément chauffant utilisé | Domaine d'application |
|---|---|---|
| Maro Model 1 | FTH II 2300 W | Puissance maximale pour débit élevé et vapeur continue |
| Sage Bambino | FTH II 1500 W / 2300 W | Bloc ThermoJet domestique ultra-compact |
| Zuriga E2 Gén 2 | FTH II 1400 W + 600 W groupe | Chauffe séparée pour l'eau/vapeur et le groupe d'extraction |
Défis techniques et perspectives d'avenir
La régulation précise du FTH représente l'un des principaux défis d'ingénierie : sans masse thermique tampon, un algorithme imprécis entraîne immédiatement des instabilités de température. Ce défi était visible sur les premières générations de machines Sage/Breville. Si des variations étaient mesurables sur les premiers modèles, les développements récents montrent le potentiel exceptionnel de la technologie.
Des fabricants comme Zuriga et Maro démontrent avec brio la maturité atteinte par cette technologie. Le corps chauffant à film épais gère l'ensemble des besoins : chauffe de l'eau d'extraction, génération de vapeur et maintien en température du groupe et du porte-filtre.
L'arrivée du corps chauffant à film épais marque l'ouverture d'une nouvelle ère sur le marché des machines espresso. Sur le segment résidentiel, cette technologie offre des avantages décisifs par rapport aux chaudières traditionnelles : chauffe en quelques minutes, consommation d'énergie réduite et profilage de température au degré près.
Les applications professionnelles émergent également. Des marques comme Tone conçoivent des équipements professionnels FTH, et les tests d'endurance sur la Maro confirment une excellente stabilité thermique même à cadence élevée.
Aperçu : Machines équipées d'un corps chauffant à film épais
| Année | Machine / Modèle | Spécificités / Élément chauffant |
|---|---|---|
| 2018 | Sage / Breville Bambino Plus | FTH II 2300W (« ThermoJet ») |
| 2019 | Sage / Breville Bambino | FTH II 2300W |
| 2020 | Sage / Breville Barista Pro | Système FTH ThermoJet |
| 2021 | Sage / Breville Barista Touch | Système FTH ThermoJet |
| 2022 | Unica Pro | FTH II 1800W |
| 2022 / 2023 | Machine à café filtre Tone | Chauffe-eau instantané professionnel FTH |
| 2024 | Maro Model 1 | FTH II 2300W – Haute précision de régulation |
| 2024 | Zuriga Génération 2 (E2) | FTH II 1400W + 600W chauffe du groupe |
| 2024 | Sage / Breville Oracle Jet | Double système ThermoJet |
| 2024 | Aiden Precision Coffee Maker | Cafetière filtre de précision |
| En développement | Roxy Espresso | Machine espresso compacte avec FTH |
| En développement | nunc. coffee | Système espresso connecté |
| En développement | datum.coffee | Projet novateur de machine espresso |
| Autres applications | Système à lait ETNA | FTH pour le chauffage du lait |
