本发明公开了一种具备结霜预测和除霜功能的空气能热水器及使用方法，本发明的空气能热水器包括冷媒回路、水控制回路和变频控制器，冷媒回路和水控制回路的结构及管网布局更简洁、工作模态切换控制方便，功能全面，只需通过对第二四通阀的控制，即可实现循环加热、回水加热和恒温恒压供水的切换控制，进而实现控制系统的简洁性，并且在大幅简化系统结构、硬件成本和能耗成本的基础上，能有效提升供水温度和压力的稳定。本发明能准确可靠的预测铜管是否有结霜以及结霜程度，为后续除霜的优化控制提供依据。本发明将振动除霜、热膨胀除霜和热融霜有机结合，能有效提高除霜效果，加快除霜过程，提高空气能热水器整体性能。