El controlador de un calentador de agua generalmente tiene una alta histéresis, manteniendo la temperatura dentro del rango de unos pocos ° C.
Si necesita más precisión, puede construir algo por su cuenta. Es sencillo encender o apagar el calentador. Tal vez, eche un vistazo a esta nota de aplicación sobre los conmutadores de cruce por cero. Estos dispositivos contienen un optoacoplador para aislar su circuito de la red eléctrica y una unidad de control que conmuta la red eléctrica de CA durante su próximo cruce por cero. Los beneficios son menos EMI y menos disipación de potencia, y por supuesto no tiene que hacer mucho en el lado de la red eléctrica. Por otro lado, estos dispositivos cambian la corriente solo para medias ondas completas, por lo que si desea un "ciclo de trabajo" del 1%, debe cambiar una media onda de 100, lo que resulta en un período de 1 segundo (para redes de 50Hz). Pero esto no es un problema en su caso.
El documento también contiene un circuito de ejemplo para el control de la temperatura, que es un buen punto de partida
PERO un calentador de agua contiene un poco de volumen de agua, y toma algo de tiempo hasta que el calor del calentador se extiende al volumen. Esto puede llevar a oscilaciones pesadas de su temperatura. El termostato incorporado es tan lento que esto no sucede.
Para una temperatura bien regulada, necesitará algún tipo de controlador PID que controle el calentador según las mediciones de temperatura actuales y anteriores. Si bien un PID puede diseñarse en electrónica analógica, también se puede usar un microcontrolador, y usted puede preferirlo, ya que tiene una gran reputación en stackoverflow ...
La implementación de un PID en el software es fácil, la parte difícil es encontrar los parámetros para los cuales regula su temperatura de la manera más rápida y precisa posible, sin sobrepasar las oscilaciones.
Otro punto: dependiendo del tamaño de su depósito de agua, el agua puede formar niveles de diferentes temperaturas. Tal vez, piense en una manera de hacer circular el agua dentro del depósito para una distribución de temperatura más homogénea / más rápida.
Por cierto: dices 5-10KW, que es bastante y generalmente no se toma de una sola fase, sino de un sistema trifásico, y necesitas cambiar las tres fases.