空气源热泵热水器其主体是热泵系统，以电能作为驱动力，利用制冷剂吸收环境中的低品位热能，在热泵循环中通过换热器将该部分热量传递给水来制取热水，最后将热水通过水循环系统送人用户。水的加热方式有两种，一种是直接利用冷凝器的壳体作为贮水容器，使用时，将冷凝器内充满水，待水温上升到满足使用要求后，即可以从冷凝器上部出水口放出热水使用，下部进水口则自动补充冷水，这种方法适用于小型的家用热水器。另一种方式是在冷凝器的一侧设一个较大的贮水箱，贮水箱的水不断由水泵送入冷凝器的下部，经加热后由上部出来回到贮水箱，经过这样不断重复的循环，贮水箱里的水温逐渐升高。

空气源热泵热水器在低温状态下运行制热，室外运行环境恶劣，当室外换热器(制热时起蒸发器作用)表面温度低于空气露点温度且小于0℃时，室外换热器表面会结霜，影响制热效果和运行，霜与冰的形成和影响因素比较复杂，国内外关于常压下结霜的传热传质性能的研究已经比较多。目前，国内的热泵系统除霜方式主要有以下几种方式。

自然除霜：即当系统需要除霜时停止运行一定时间，利用周围环境中的热量，使蒸发温度恢复到O℃以上，将结在换热器表面的霜层融化掉，这是一种最简单的方法。融霜结束后，重新启动制冷系统进行工作。此除霜方式最大的优点在于方法简单，且不消耗额外的能量。但这种除霜方式存在一定的缺陷，除霜时间越长则热量损失越多，导致热泵制热效率下降。空气源热泵热水器的蒸发器多以露天放置为主，在北方温度较低的地区，冬季温度大多能够到达℃以下，无法采用此种方式进行除霜。

水冲霜：水冲霜是在冷却盘管、肋片表面淋水以加热管道。即使对于大容量盘管也能在很短的时间内把霜除去，但此种除霜方式对水资源的浪费较大，在北方地区温度较低时，当淋水温度过高时，淋水时产生的热蒸汽会在用冷单元的表面上结露或结冰，增大冷单元表面的传热热阻。并且，在淋水后如果不能及时把余水除净，反而会在下一除霜进程中加快结霜的速度。

热气除霜：热气除霜是将压缩机排气通人蒸发器，利用排气的热量使其外壁积霜融化脱落，有些情况所使用的是热气的过热部分的热量，更多的情况是热气在蒸发器凝结，利用它的显热和潜热除霜。热气除霜的优点在于霜层融化由内至外。

电加热除霜：电加热除霜是用电加热提供化霜热，多用在翅片管式冷风机上。电热元件附在翅片上。化霜时，压缩机和冷风机风扇停止运行，关闭电磁阀，电加热器开始供电加热化霜。化霜结束后，压缩机启动运行，加热继电器停止给电加热器供电，电磁阀打开，制冷剂进入蒸发器。电加热除霜具有系统简单、除霜完全、实现控制简单的优点，在小型装置上广泛采用，但缺点是耗电多，不宜在大型装置上采用。