【課題】温度制御範囲内の所望の温度に制御対象空間を簡易に安定した状態で温度制御する。 【解決手段】温度制御システムは、第１温度制御装置１と第２温度制御装置１０１とを備える。第１温度制御装置１では、冷凍装置２の冷凍回路１０における膨張弁下流側で且つ蒸発器上流側に位置する部分と、ブライン循環装置３のブライン循環路３１における加熱部３２の下流側に位置する部分とが、冷凍能力調節機構ＦＣを構成し、冷凍回路１０の蒸発器で冷却を行う。第２温度制御装置１０１では、冷凍装置１０２が、凝縮後の冷媒を圧縮機上流にバイパスするインジェクション回路１２０と、圧縮後の高温冷媒を圧縮機上流にバイパスするホットガス回路１２４と、を有する。ブライン循環装置１０３のブライン循環路１３１の一部と冷凍装置１０２の蒸発器１１４とが、加熱能力調節用熱交換器ＨＣを構成し、ブライン循環路１３１の負荷部によって加熱又は冷却を行う。