Ein Temperaturregler ist ein Gerät, das die Ausgänge eines Heiz- oder Kühlsystems steuert. Diese Steuerung wird durch die Verbindung von Temperatursensoren, die im beheizten Bereich oder System installiert sind, mit dem Controller erreicht. Die von den Sensoren erfassten Daten werden mit einer vom Benutzer voreingestellten Referenz verglichen; sollte die temperatur im system davon abweichen, aktiviert oder deaktiviert der regler die wärme- oder kältequelle entsprechend. Es gibt drei Hauptkategorien des Temperaturreglerbetriebs: Ein/Aus-Regelung, Proportionalregelung und PID-Regelung. Jedes erfüllt die gleiche Grundfunktion der Temperaturregelung, bietet jedoch unterschiedliche Raffinessen und Funktionalitäten.
Heiz- und Kühlsysteme bestehen typischerweise aus drei Grundkomponenten: einer Wärmequelle, einem Regelmechanismus und einem oder mehreren Sensoren. Abhängig von der Komplexität des Systems und der erforderlichen Genauigkeit bei der Temperaturregelung können die Steuerungs- und Sensormechanismen nicht komplexer sein als ein Bimetallschalter. Erweiterte, komplizierte Produktionssysteme können andererseits ausgeklügelte computergestützte Steuerungen aufweisen, die mehrere Wärmequellen basierend auf den von zahlreichen Sensoren empfangenen Daten ansteuern. Um diesen Regeleingriffsbereich zu erreichen, verwenden thermisch abhängige Systeme einen von drei Grundtypen von Temperaturreglern.
Die erste Temperaturreglerkategorie ist die Ein/Aus-Einheit. Dies ist der einfachste aller Controller und bietet eine einzige Steuerungsebene. Bei diesem Reglertyp läuft der Wärmeerzeuger mit voller Leistung und wird je nach Systemtemperatur entweder aus- oder eingeschaltet. In diesen Reglertyp ist eine Funktion eingebaut, die als Ein-Aus-Differential bekannt ist und verhindert, dass Relais, Schütze oder Ventile durch „Rattern“ beschädigt werden, wenn die Temperaturänderungen zu schnell erfolgen. Diese Funktion ermöglicht, dass die Systemtemperatur den Sollwert um eine bestimmte Spanne überschreitet, bevor die Reglerschalter ein schnelles Ein-/Ausschalten verhindern.
Der zweite Temperaturreglertyp ist einer, der eine proportionale Temperatureinstellung ermöglicht. Dieser Regler reduziert die Leistung, mit der die Heizung läuft, wenn sie sich dem Referenzsollwert nähert. Dadurch wird verhindert, dass die Systemtemperaturen den Sollwert überschreiten, wie dies beim Ein/Aus-Regler der Fall ist. Wenn die Temperatur aufgrund von Umweltproblemen zu weit vom Sollwert abweicht, funktioniert der Regler dann als Ein/Aus-Einheit, die entweder die Heizleistung voll einschaltet oder ausgeschaltet hält.
Der dritte Typ ist der Proportionalregler mit Integral- und Differenzialregler (PID). Diese Art von Regler funktioniert genauso wie Standard-Proportionaleinheiten, enthält jedoch zwei zusätzliche, zeitabhängige Anpassungen. Diese Anpassungen sind in der Regel als „Reset“ und „Rate“ auf dem Gerät gekennzeichnet und ermöglichen eine äußerst stabile Temperaturregelung in Anwendungen, bei denen sich die Systemlastanforderungen häufig ändern. Diese Variante erfordert jedoch eine Feinabstimmung aller Einstellparameter, um korrekt zu funktionieren.