Para mejorar la eficiencia del sistema y promover su aplicación en otras industrias, se estudió el rendimiento de un sistema de bomba de calor transcrítica de CO subenfriado termoeléctrico. Se estableció un modelo de simulación del sistema utilizando tecnología de parámetros lumped en estado estacionario, y se compararon los datos experimentales con los resultados de la simulación. Se analizaron los efectos del caudal y la temperatura del agua de enfriamiento y del agua fría, el grado de subenfriamiento y la presión de descarga del compresor sobre el coeficiente de rendimiento (COP) y el coeficiente de rendimiento de calefacción (COPh). Los resultados mostraron que el COP/COPh aumentó con el incremento del caudal de agua de enfriamiento y de la temperatura del agua fría, y disminuyó con el aumento de la temperatura del agua de enfriamiento. El COPh y el COP experimentales del sistema con un subenfriador termoeléctrico aumentaron un 4.19% y un 4.62%, respectivamente, en comparación con el sistema sin él. Los datos simulados coincidieron bien con los datos experimentales, y el error estuvo dentro del 10%, lo que verificó la corrección del modelo. Cuando el grado de subenfriamiento aumentó a 11 grados Celsius, los resultados de la simulación del sistema mostraron que el COP/COPh aumentó aproximadamente un 40% y un 13.3%, respectivamente. La presión alta óptima fue de aproximadamente 8.0 MPa, lo que correspondió al máximo COP y COPh del sistema de 3.25 y 4.25, respectivamente. Los resultados de la investigación pueden proporcionar una base teórica para la optimización futura del sistema.