Para resolver el problema de baja eficiencia en la calefacción de los sistemas convencionales de CO2, este artículo establece modelos termodinámicos para el sistema convencional de CO2, el sistema de sobreinyección de entalpía con R410A, el sistema en cascada, el sistema de sobreenfriamiento indirecto de CO2 y el sistema de sobreenfriamiento directo de CO2, y optimiza y analiza el rendimiento de los sistemas que utilizan diferentes terminales de calefacción. Los resultados muestran que cuando la temperatura de agua de suministro/retorno es de 65 ℃/40 ℃ (terminal de calefacción con radiadores) y la temperatura ambiente está entre -20 y 20 ℃, el COP del sistema de sobreenfriamiento directo aumenta entre un 3.8% y un 20.9% en comparación con el sistema convencional de CO2. El ciclo de CO2 domina en el sistema de sobreenfriamiento directo, mientras que el sistema indirecto domina en la producción de agua caliente en la mayoría de las condiciones de operación como sistema auxiliar. Se puede lograr una mejora significativa en la eficiencia del sistema mediante la configuración de un pequeño ciclo de refrigeración por compresión de vapor en el sistema de sobreenfriamiento directo. Para diferentes sistemas de bomba de calor de CO2, cuando la temperatura ambiente es superior a -15 ℃, la eficiencia del sistema de sobreenfriamiento directo es mayor que la de otros sistemas, con una mejora del 19.3% al 28.2% en comparación con el sistema convencional de CO2; cuando la temperatura ambiente es inferior a -15 ℃, el sistema en cascada CO2/R1234yf tiene la mayor eficiencia.

bomba de calor de aire; CO2; cascada; sistema de sobreenfriamiento indirecto; sistema de sobreenfriamiento directo; sobreinyección de entalpía