Pour résoudre le problème des pertes importantes par étranglement et de la baisse de performance du système de pompe à chaleur à source d'air CO₂ supercritique de base (Base) lors du chauffage des espaces bâtis, un système de pompe à chaleur à source d'air CO₂ supercritique avec surrefroidissement par éjecteur entraîné par la chaleur résiduelle des gaz d'échappement du compresseur (ESH) est proposé. Les performances thermodynamiques du système ESH ont été optimisées et analysées avec 4 fluides frigorigènes différents. Cinq villes typiques différentes ont été sélectionnées en tant que scénarios d'application résidentielle, et le coefficient de performance saisonnière pour le chauffage (HSPF) a été analysé. Les résultats montrent : le COP du système ESH augmente d’abord, puis diminue avec la pression d’échappement, indiquant une pression d’échappement optimale. Par rapport au système Base, le système ESH utilisant le R1234ze (Z) présente la meilleure amélioration du coefficient de performance, pouvant atteindre +20,64%. La pression d’échappement du système ESH peut être réduite jusqu’à 9,20% par rapport à celle du système Base, et l’efficacité de la turbine peut être améliorée de 7,13% à 18,61%. Le HSPF du système ESH est supérieur de 9,68% à 14,21% à celui du système Base, les améliorations de performance étant plus marquées en régions très froides.

CO₂ supercritique;surrefroidissement par éjecteur;chaleur résiduelle des gaz d’échappement;pompe à chaleur à source d’air;coefficient de performance saisonnier pour chauffage