¿Cuánto tiempo puede permanecer encendido Arduino sin problemas?

Nadie puede responder a eso con exactitud.
Muchos de nosotros tenemos arduinos funcionando 24x7 desde hace tiempo, algunos años.
Hay que darle mantenimiento? Si claro. La fuente de alimentación debe ser adecuada, entregar preferentemente 6.5 a 7 V aunque puede funcionar con mas sin problemas, hacerlo con las tensiones indicadas asegura un comportamiento seguro, pues el regulador disipará la mejor cantidad de calor.
Todo dispositivo tien un parámetro llamado MTBF , del inglés, Mean Time Between Failures que es el que te dirá cuanto dura el microcontrolador y lo mismo sobre cada uno de los integrados y transitores, diodos, resistencias, etc.
Pero claro, una placa es un conjunto asi que estimar ese MTBF no es fácil.
Esa es la respuesta técnica mas precisa pero que tampoco te dice nada.