Получается некий аналог ПИД-регулирования.
Начинаем прогревать с большой мощности, по мере нарастания температуры, уменьшаем мощность, переключая обмотки трансформатора, при достижении заданной верхней температуры, отключаем нагреватель вовсе. При понижении температуры порядок обратный.
Такой режим можно задать несколькими уставками с гистерезисом 1-3 градуса, следующими друг за другом без перехлеста. За счет инерции системы, будет перебег температуры с более низкой уставки на более высокую.

Не забывайте, что термостат, о котором идет речь не работает на отрицательных температурах. Может только показывать.

Время опроса датчика не причём, да и меньше секунды не сделаешь. Вопрос в мощности ,ночью например нагрев 20 минут потом пауза на 2 минуты .Вечером нагрев при той же мощности меньше минуты ,датчик просто не успевает вовремя среагировать. (он ещё полностью в термоусадке).Ваш мод с уставками 0.1 градуса мог поддерживать один градус что вполне хватало. При этом реле постоянно переключалось, на долго его бы не хватило. Конечно импульсник с регулируемым инвертором решают эту проблему, но это дело не пяти минут и проект на лето.

Температура, величина инерционная. Если она меняется относительно быстро, значит при изготовлении системы регулирования температуры, сделано много ошибок. В результате получили неустойчивую систему. Устранение ошибок позволит минимизировать неустойчивость.


Снижение "мощности" нагрева можно получить и другими способами, а не только за счёт снижения напряжения. Одним из способов, является изменением времени работы нагрева. Естественно коммутатором нагрузки не должно быть механическое устройство.