热泵空调的除霜功能是必要的，也一直是空调系统设计和研究的重要课题。热泵空调在制热工况下运行时，室外换热器是制冷系统的蒸发器，制冷剂在内部沸腾吸热。室外热交换器外表面的温度低于露点温度。当外界湿空气通过时，可以冷却到0以下，空气中的水蒸气会凝结，在室外换热器的翅片上结霜。随着时间的增加，霜层变厚，导致换热器翅片之间的风道部分或全部被占用，从而增加热阻和风阻，直接影响其传热效率。由于空调很难从外界空气中吸收热量，室内制热能力大大降低。根据IS05151—94 《不带风道的空气调节器和热泵的试验及测定》和我国国家标准GB/t7725-1996《房间空气调节器》，除霜所需的总时间不得超过总工作时间的20%(此处“工作时间”是指空调稳定工作后两个完整的除霜循环或连续运行3小时)。稍微结霜就除霜，会造成频繁除霜，能量损失；如果结霜严重甚至换热面100%结霜再除霜，空调长期低效运行效果不佳。除霜方案设计不当，一方面达不到上述标准，另一方面可能误判，导致结霜严重却不除霜，或者无霜时反而除霜。除霜方案的设计从早期简单的机械定时控制转变为现在的智能控制。随着空调技术和电子技术的发展，除霜控制也在不断改进。目前有定时除霜方案、温度传感器除霜方案、室外双传感器除霜方案、室内双传感器除霜方案等。
在目前的空调设计中，室内双传感器除霜方案被广泛采用。其基本原理是热泵空调的制热效果主要与室外环境温度有关，结霜程度主要与可能结霜环境中的环境湿度有关。根据结霜特性，室外换热器结霜时，热阻和风阻增大，换热能力降低。结果，室内换热器的换热能力降低，盘管温度Tc也降低，降低的幅度远大于环境工况变化引起的Tc的波动。因此，以Tc、室内环境温度Ta及其差值Tc(Tc=Tc-Ta)的检测作为判断依据，避免了室外参数的检测。通过分析温差变化和温差变化率，可以得到不同结霜程度下温差的大小和温差的变化率。在室外环境气温低、湿度低的情况下，虽然Tc值低于判断值，但T的变化率不变或很小时，就可以判断无霜，只有T的变化率达到判断值时，才能判断真的结霜。因此，T变化率是反映结霜的关键参数，它间接包括室外相对湿度的变化。利用Tc和T变化率的共同判断，可以准确判断空调是否结霜。同时，根据T的变化率，还可以判断不同环境条件下的结霜程度，从而每次可以选择不同的除霜时间。在具体的空调设计中，还应考虑循环风量的变化和压缩机的连续运行时间。因此，这具有可靠性高、判断准确的优点，很大程度上避免了高温不结霜除霜或低温不除霜，提高了热泵的加热效率和加热效果。
