Чтобы датчик измерял температуру воды, она должна через него протекать, имхо. Тогда параллельно печке.
Если от него просто трубка и на конце - ??, то вода в эту трубку затечет и там остынет до окрудающей температуры, а двигатель будет себе кипеть где-то "там". Но если оно как-то работает с одной трубкой, то в термостат.
Можно поотговаривать? Кроме меганеудобств, которые это хозяйство будет создавать при каждом ремонте, и дырок, которые придется сверлить в моторном щите, существенно уменьшишь надежность системы смазки и охлаждения.