Может так?
Допустим пять веток у каждой свой термометр складываем(или берем среднюю) и отправляем на вход пид регулятора котла. А у каждого термометра коэффициент (вес) сумма всех весов равна единице. (t1*k1 +...+ tn*kn)/n = ts, при k1 +...+ kn = 1
кофф-ты можно прикинуть по количеству теплоносителя в ветке. например