Для решения проблемы больших потерь дросселирования и снижения эффективности при применении базовой транскритической системы теплового насоса с воздушным источником CO2 (Base) для отопления зданий предложена система теплового насоса с воздушным источником CO2 с эжекционной перегадкой, приводимой теплом выхлопных газов компрессора (ESH). Проведен оптимизационный и аналитический обзор термодинамических характеристик системы ESH при использовании 4 различных хладагентов. Выбрано 5 типичных городов с жилыми зданиями для анализа коэффициента сезонной эффективности отопления (HSPF). Результаты показывают: COP системы ESH сначала увеличивается, а затем уменьшается с повышением давления выхлопа, существует оптимальное давление выхлопа. По сравнению с системой Base, коэффициент эффективности системы ESH с использованием R1234ze (Z) показал наибольшее улучшение — до 20,64%. Давление выхлопа системы ESH может быть снижено на 9,20% по сравнению с системой Base, а эффективность работы турбины увеличивается на 7,13%–18,61%. HSPF системы ESH выше на 9,68%–14,21% по сравнению с Base, при использовании в суровых климатических условиях улучшение производительности особенно заметно.