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控制溫度的設備基本上由進行加熱/冷卻的操作部分（冷卻/加溫裝置）和溫度調節器 （溫度調節器向操作部分發送操作信號并控制加熱/冷卻的 起控制關鍵的溫度調節器稱為溫控器，有多種類型，包括機械溫控器（雙金屬溫控器）和電子溫控器（數字溫控器）。
加熱器和冷卻器用于加熱和冷卻運轉部件。具有加熱功能的加熱器有帶式加熱器、空間加熱器、控制面板加熱器（面板加熱器）等，根據用途使用。具有冷卻功能的物品有控制面板用冷卻器、珀耳帖冷卻器 （Peltier Cooling Unit）、散熱器（散熱片）、電路板用散熱器等。另外，交流軸流風扇、直流軸流風扇、CPU風扇等都是利用風扇將設備內部產生的熱量排出到外部，產生散熱效果。
許多加熱器和冷卻器都采用熱交換機制，可在空氣和水等流體之間傳遞熱量，熱泵就是一個例子。常用的換熱器有管殼式換熱器、板式換熱器、螺旋式換熱器等。此外，熱模塊 （帕爾貼模塊）通過直流電流流過而作為熱泵工作，并且可以高精度地進行加熱、冷卻和溫度控制。
使用上述溫度控制機構的裝置的示例包括保持冰箱或罐內的氣體或液體恒定溫度的恒溫室和恒溫槽、熱水循環系統和冷卻水循環系統。
通過熱輻射和熱屏蔽有助于溫度控制的材料也被用于各個領域。例如，將接觸區域的熱量釋放到外部的散熱橡膠、散熱油脂、導熱片（散熱片）、石墨片、具有熱屏蔽功能的熱交換涂料、隔熱板等。
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