По моему опыту, если использовать не контроллер, а терморегуляторы, то нужны 2 терморегулятора.
1-й ПИД-регулятор, к которому подключаются датчик температуры продукта.
2-й терморегулятор, к которому датчик теплоносителя в рубашке. можно 2-х позиционный для ограничения перегрева рубашки. Перегрев рубашки опасен во-первых из-за возможности закипания (в случае с водой) и из-за возможного перегрева продукта, но тут надо смотреть действительно ли
"теплоемкость носителя не значительна, по сравнению с теплоемкостью бака с продуктом".

Далее контакты этих обоих терморегуляторов включаются последовательно и этой последовательной цепочкой включается нагрев.
В Ваше сообщении управление нагревом 0-10 В. В этом случае ПИД-регулятор (продукт) взял бы с этим выходом, а 2-м терморегулятором (в рубашке) размыкал бы этот выход, обеспечивая 0 В.