空气能热水器主要吸收空气中的热量。当吸收热量后的空气必须被风扇吹走时，新鲜空气被替换并以这种方式循环，热量被持续传递到冷水中以加热水。在此期间，只有当空气温度高于翅片蒸发器的温度时，才能吸收热量。温差越大，传热越多，效果越好。但当空间热量较少，温度低于零时，翅片所需的热量无法满足，翅片就会结霜。当达到一定厚度时，翅片必须解冻，否则热量不会传导到翅片上，随着越来越厚会结冰，此时热水不会燃烧。

　　北方冬天气温极低，有时零下几十度，普通空气能热水器的除霜功能根本跟不上节奏，所以此时无法制热。为了让空气能热水器在北方正常工作制热水，热泵厂家开发了一种超寒冷地区专用的除霜装置——强化注汽。如果把这个装置加到普通空气能热水器的主机上，空气能热水器在极低温环境下也能正常除霜，正常工作。

　　尽管增强蒸汽喷射可以帮助空气能热水器在低温环境下工作，但这仍然是有限度的。如果温度低于零下25度，基本上是用电烧水。虽然很多厂家宣称零下25度照常工作，但一点节能效果都没有。

　　空气能热水器超低温机实现了空气能热水器在北方超寒冷地区的使用，是空气能热水器的一大进步。虽然COP的能效没有南方高，但相比纯电热水器特别节能。目前北方很多地方单位都在使用空气能热水器和超低温机，实际效果还是很好的。