Задача интересная, я над подобной работаю
Предлагаю свой вариант
Ставим ПИД регулятор с аналоговым выходом, в зависимости от величины выходной величины даем команду на включение групп нагрева, пример 100%-4 тена,75-3,50-2,25 и менее -1. Далее в следующем блоке программы определяем назначение конкретного ТЭН группе нагревателей, ведем время работы каждого ТЭНа и при приходе команды на включение группы определяем соответствие ей того нагревателя, из невключенных, у которого время наработки меньшее. При приходе команды на включение следующей группы выбирается соответственно следующий ТЭН с меньшем временем. Я думаю для равномерного износа нагревателей важнее поддерживать одинаковым время их наработки.
Насчет того на сколько ИК нагреватель нагреет 2 этаж для аккумуляции тепла в ночное время я не берусь судить , но боюсь, что это не оправданно. Ну и соответсвенно график температуры в помещении задать от времени суток, ночью с 23 до 7 (у нас такие часы) задать ее несколько выше, чем днем.