Hola:
Comento solamente por tirar una mano, pero me parece que al problema lo tenes perfectamente acotado.
O es la fuente o es el regulador de Arduino.
Parece que confiás mucho en la fuente, pero podrías dejarle un voltímetro en paralelo para ver que marca a partir de las 24 hs.
Si es el regulador del Arduino no veo ninguna opción sencilla con esa fuente. (habría que modificar la placa Arduino con mejores componentes)
La que queda es cambiar la fuente, por ejemplo por una tipo USB de 5V (hay muchas para teléfonos celulares) con lo no estas usando el regulador de voltaje del Arduino.
Saludos