空氣能熱泵熱水機組利用室外空氣壓縮機驅動管道內的冷媒循環流動，不斷蒸發冷凝，把外界空氣中的熱量轉移到被加熱的水中以供洗浴和采暖。當室外溫度降低時，熱泵機組蒸發溫度也隨之降低，當蒸發器表面溫度低于0℃且低于空氣的露點溫度時，空氣流過蒸發器會引起蒸發器表面結霜。隨著霜層的加厚，蒸發器翅片之間的有效空氣流通面積急劇減小，降低了蒸發器表面空氣的流量，使空氣流通阻力增加。此外，由于霜層的導熱率僅為0.23W /(m·℃)，使蒸發器中的熱泵冷媒與空氣之間的傳熱熱阻增加，導致機組工況惡化，性能下降，嚴重影響制熱量和機組的整體性能。在蒸發器結霜的情況下，液態冷媒有可能無法完全吸熱汽化，導致液態冷媒進入到壓縮機內，造成液擊，給壓縮機帶來很大的損害。因此，對蒸發器表面進行除霜處理是必不可少的，然而在除霜的過程中勢必會影響到機組正常的供熱，所以適時且合理的除霜是保證空氣能熱泵熱水機組供熱穩定和可靠的關鍵。機組除霜時不但不能提供熱量，反而還要從內部吸取熱量，影響了供熱效果，除霜過程中造成的除霜損失與除霜方法和除霜控制策略有關。
目前的工程應用實際中，空氣能熱泵熱水機組的除霜方法應用較多的是各種熱融霜法，即用熱量將蒸發器表面的霜層化為水除去的方法：
電加熱除霜法：將電加熱管插入蒸發器翅片中，通電加熱使蒸發器表面的霜層融化。
熱氣旁通除霜法:利用壓縮機排氣管和蒸發器之間的旁通回路，將壓縮機排出的高壓氣態冷媒引入蒸發器中，通過液化放出熱量將蒸發器外側的霜層融化。
空氣除霜法：當蒸發器表面結霜但是環境空氣溫度處于o0c以上(通常為2一s0c)時，將壓縮機停機而蒸發器風機繼續運行，吹送空氣使霜層融化。
四通閥換向除霜法：在除霜過程中通過四通閥換向將蒸發器與冷凝器的功能互換來運行，利用熱泵冷媒循環將熱水箱中的熱量輸送到蒸發器中進行除霜。
空氣能熱泵熱水機組在結霜工況下運行時，需要機組準確判斷何時需要除霜并開啟除霜過程。如果蒸發器表面霜層很薄或者根本沒有結霜時，機組誤判而啟動除霜，不但使機組制熱性能下降，造成能量浪費，而且還可能導致局部過熱產生危險;如果霜層己經很厚而機組還沒有啟動除霜，則機組在厚霜層下工作，其制熱量和能源效率顯著降低，機組制熱性能迅速下降。所以建立合理的除霜控制策略實現按需除霜，對提高機組的制熱性能和節能水平具有重要意義。
