本发明提供一种溶液除水的无霜空气源补气增焓热泵，包括补气增焓制热循环和结冰除水循环；结冰除水循环包括溶液换热管路、储存液循环管路和溶液再生管路，其中，溶液换热管路包括第一蒸发器、换热塔、第二截止阀和第一泵；储存液循环管路包括稀溶液排放管路和浓溶液循环管路，稀溶液排放管路包括第二泵和第一储液罐，浓溶液循环管路包括第二储液罐和第一泵；溶液再生管路包括第一膨胀阀、除水器、第一储液罐和第三泵。本发明不仅降低了压缩机的排气温度，还可实现制热+结冰除水+去冰等三种运行模式，保证制热的连续运行以及溶液的再生效果，占地面积和投资成本较低，操作简单，节省了热能的消耗，提升了无霜空气源热泵系统的能效。